Fachgebiet FahrzeugtechnikTechnische Universität Darmstadt | Prof. Dr. rer. nat. Hermann Winner

Jahresbericht2009/2010

Vorwort

Sehr geehrte Leserinnen und Leser,

in diesem Jahresbericht berichten wir Ihnen über die Entwick-

lungen bei FZD und den aktuellen Stand von Forschung und

Lehre im Zeitraum 2009 bis Mai 2010. In diesem Zeitraum hat

sich die für die Automobilindustrie so einschneidende Wirtschaftskrise auch bis zu uns

durchgeschlagen. Die industrielle Drittmittelforschung erlitt einen erheblichen Rück-

schlag, was sich deutlich auf unsere Investitionskraft ausgewirkt hat. Dies war jedoch

kein Grund für einen Stillstand. Wie in diesem Bericht weiter hinten zu lesen ist,

haben wir einige neue Entwicklungen angestoßen oder auch andere erfolgreich abge-

schlossen. Zu letzteren zählt beispielsweise das Handbuch Fahrerassistenzsysteme (Hrsg.: Winner, Hakuli, Wolf), ein Referenzwerk für die umfangreiche Fahrerassis-

tenzsystem-Technik. FZD stellt dabei nicht nur das Herausgeberteam, sondern ist

auch mit insgesamt sieben Mitarbeitern als Beitragsautoren beteiligt.

Gerade unter den wirtschaftlich ungünstigen Bedingungen wird der Zusammenhalt

herausgefordert. Diese Bewährungsprobe haben wir bestens bestanden, weil sich jeder solidarisch um die Sicherung der wirtschaftlichen Zukunft verdient gemacht hat.

So konnten wir vieles abfedern. Auch deshalb gehen wir den nächsten Zeitraum op-

timistisch an.

Ich danke all unseren Projektpartnern für ihre großzügige Unterstützung und schließe

dieses Vorwort mit dem herzlichsten Dank an die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

für die äußerst engagierte und professionelle Mitarbeit am Erfolgsmodell FZD.

Im Juli 2010

Prof. Dr. rer. nat. Hermann Winner

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Inhaltsverzeichnis

Vorwort 1

Inhaltsverzeichnis 2

Mitarbeiter 3

Lehre 8

Exkursionen 10

FZD-Seminare 15

Promotionen 17

Veranstaltungen 19

Finanzen 23

Fördernde Institutionen und Kooperationspartner 27

Forschungsprojekte 28

Testfahrzeugprojekt 46

Automotive System Engineering Darmstadt 48

Uni-DAS e.V. 49

Internationale Austauschaktivitäten 50

Tagungsbesuche 53

Vorträge 55

Veröffentlichungen 58

Mitarbeit in Gremien 61

Auszeichnungen 62

Redaktion: Sebastian Geyer

3

Mitarbeiter

Das FZD-Team vor dem roten Zahnrad

Von links nach rechts:

Mathias Haag, Robert Korndörfer, Phil Adams, Alexander Stoff, Sven Müller, Fabian

Regh, Sebastian Geyer, Emir Kutluay, Prof. em. Bert Breuer, Harald Bathke, Prof. Hermann Winner, Florian Füllgrabe, Alexander Reul, Dr. Norbert Fecher, Kai Schrö-

ter, Benedikt Lattke, Rita Delp, Gunther Seipel, Stephan Hakuli, Michael Augustin.

Auf dem Foto sind nicht vertreten:

Nico Dziubek, Dr. Uwe Ernstberger, Stefan Habenicht, Anneliese Hüther, Stefan

Korndörfer, Benjamin Marx, Anke Mehm, Dr. Dietrich Overhoff, Christine Suszka,

Daniel Simmermacher, Anja Stretz, Timo Völkl, Dr. Alois Weidele, Alexander Weitzel.

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Anzahl der Mitarbeiter in den Jahren 2008 bis 2010

Die derzeit (Stand 31. Mai 2010) insgesamt 34 Personen sind:

2 Professoren,

3 Lehrbeauftragte,

1 Oberingenieur,

14 Wissenschaftliche Mitarbeiter bei FZD und 4 externe Doktoranden

2 Sekretärinnen, 1 Buchhalterin

4 Mitarbeiter in der Mechanischen Werkstatt

1 Mitarbeiter in der Elektronischen Werkstatt

2 Auszubildende

Es sind ausgeschieden:

Jörg Eberlein Techn. Angestellter 31.07.2009 Patrick Seiniger Wiss. Mitarbeiter 05.09.2009

Andreas Ertel Azubi 30.01.2010

Andree Hohm Wiss. Mitarbeiter 30.04.2010

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Neu bei FZD

Benjamin Marx

Externer Doktorand seit 01.04.2009

2000 Abitur an der Heinrich-Emanuel-Merck-Schule, Darmstadt

2000-2001 Zivildienst bei der ev. Michaelsgemeinde in Darmstadt

2001-2009 Studium des Allgemeinen Maschinenbaus an der TU Darmstadt

Studienarbeit am Fachgebiet Fahrzeugtechnik zur Fahrdynamik

von Motorrädern

Externe Diplomarbeit bei der Daimler AG mit dem Titel „Optimie-

rung vorhandener Auffahrsimulationsziele im Hinblick auf Radar-

echoäquivalenz und Kameratauglichkeit im Vergleich zum Real-

fahrzeug“

Nico Dziubek

Wissenschaftlicher Mitarbeiter seit 01.10.2009

1999 Abitur an der Taunusschule Königstein

1999-2000 Zivildienst beim Amt für Umwelt- und Naturschutz in Kronberg im Taunus

2000-2007 Studium der Elektro- und Informationstechnik an der TU Darmstadt, Schwerpunkt Automatisierungstechnik

Studienarbeit am Institut für Regelungstechnik, Druckschwin-

gungsmodell Common-Rail-Einspritzung

Diplomarbeit am Fachgebiet Fahrzeugtechnik, Fahrzeug- und

Aktormodell für aktive Hinterachslenkung

2007-2009 Entwicklungsingenieur Hardware bei Peiker acustic, Friedrichsdorf,

mobile Kommunikation im Automotive-Bereich

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Timo Völkl

Externer Doktorand seit 01.01.2010

2002 Abitur am Christoph-Probst-Gymnasium Gilching

2002-2003 Zivildienst beim Malteser Hilfsdienst in Gröbenzell

2003-2009 Studium des Allgemeinen Maschinenwesens an der TU München

Semesterarbeiten am Lehrstuhl für Ergonomie zur Untersuchung

des Fahrerverhaltens und am Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik zur

Entwurfsmethodik von Doppelquerlenkerachsen

Diplomarbeit am Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik der TU München

zur Vertikaldynamik

2009 MEGmbH, Ingolstadt

Dr. Uwe Ernstberger

Lehrbeauftragter seit 18.01.2010

1977-1982 Studium des Maschinenbaus an der Universität Karlsruhe

1982-1985 Promotion an der Fakultät für Maschinenwesen der Universität Karlsru-

he/Kernforschungszentrum Karlsruhe, Institut für Material- und Festkörper-

forschung

1985-1991 Projektleiter am Standort Stuttgart, McKinsey & Co. Inc.

1991-1992 Hauptabteilungsleiter Unternehmensplanung, Daimler-Benz AG

1993-1996 Bereichsleiter strategische Produktplanung, Daimler-Benz AG

1996-2002 Bereichsleiter Karosserieentwicklung, DaimlerChrysler AG

2002-2003 Direktor Entwicklung Baureihe A- und B-Klasse, DaimlerChrysler AG

seit 2003 Direktor Entwicklung und Programm-Management M-/R-/GL-/GLK-

Klasse, Daimler AG

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Lehre und Forschung am Fachgebiet Fahrzeugtechnik wurden auch im Jahr 2009

tatkräftig durch studentische Hilfskräfte unterstützt. Die Zahl der von den HiWis

geleisteten Arbeitsstunden belief sich auf 11.040 h.

Anzahl der geleisteten HiWi-Stunden in den Jahren 2007 bis 2009

8

Lehre

Wie schon im Vorjahr ist das studentische Interesse an den von FZD angebotenen

Lehrveranstaltungen ungebrochen, was sich auch in der hohen Zahl der am Fachge-

biet absolvierten Prüfungen widerspiegelt.

Auch im Sommersemester 2009 wurde wieder eine FAS-Demonstration veranstaltet.

Diese dient dazu die theoretische Ausbildung zur Vorlesung "Mechatronik und Fah-

rerassistenzsysteme im Automobil" abzurunden. Hierbei erhalten die Studenten die

Möglichkeit, aktuelle und in der Forschung befindliche Fahrerassistenzsysteme zu

erleben und selbst zu erfahren. Bei der FAS-Demonstration 2009 wurde FZD tatkräf-

tig von der Continental AG und der Daimler AG unterstützt.

Vorführung von ContiGuard und den Fahrerassistenzsystemen in der Mercedes E-Klasse

Als sehr positiv ist die Entwicklung der Lehrveranstaltung „Fahrdynamik und Fahr-

komfort“ zu bezeichnen. Nachdem im ersten Jahr ca. 30 Studenten teilnahmen, stieg

die Hörerzahl zum Wintersemester 2009/2010 auf ca. 50. Das aus Vorlesung und

begleitender Übung bestehende Lehrkonzept wird sehr gut angenommen, auch wenn

diese Lehrveranstaltung mittlerweile von den Studenten zu den anspruchsvollsten im

Masterstudiengang Maschinenbau gezählt wird.

Die neueste Lehrveranstaltung im Masterstudiengang ist das sogenannte Forschungs-

seminar, das bei FZD zum ersten Mal im Wintersemester 2008/2009 angeboten

wurde. Im Rahmen dieses Seminars bearbeiten die Studenten wissenschaftliche Fra-

gestellungen auf Spezialgebieten im Rahmen einer Recherche und präsentieren die

Erkenntnisse in einer abschließenden Ausarbeitung und Präsentation.

Die folgenden Themenstellungen wurden in insgesamt 17 Seminararbeiten bearbeitet:

Konzepte für ein kraftstoffeffizientes Formel-1-Fahrzeug (WS 2008/09)

Konzepte für ein altersgerechtes Automobil (WS 2008/09)

Elektromobilität (SS 2009)

Automobiltuning (WS 2009/10)

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Einen Überblick über alle bei FZD abgelegten Prüfungen gibt die folgende Tabelle:

Prüfungen 2007 2008 2009

Kraftfahrzeugtechnik - 76 77

Mechatronik und Assistenzsysteme - 16 15

Fahrdynamik und Fahrkomfort - - 9

Trends der Kraftfahrzeugentwicklung - 14 9

Motorräder (Dr. Weidele) 8 13 23

Reifentechnologie (Dr. Overhoff) 37 13 14

Kfz I+II 143 44 17

Summe 188 176 164

Das FZD-Lehrangebot wurde zum Sommersemester 2010 um eine neue Lehrveran-

staltung mit dem Titel „Produktentstehung und –auslegung in der Automobilindust-

rie“ erweitert. Als Dozenten konnte FZD Herrn Dr. Uwe Ernstberger, Leiter Pro-

gramm-Management M-/R-/GL-/GLK-Klasse bei der Daimler AG, gewinnen, der die

Vorlesung im Lehrauftrag hält.

Über die Anzahl abgeschlossener Master-Theses (MaTh), Diplomarbeiten (DA), Ba-

chelor Theses (BaTh) und Studienarbeiten (SA) sowie über die betreuten Studenten

im Rahmen des Advanced Design Projects (ADP) und des Forschungsseminars (FS)

gibt die nächste Übersicht Auskunft.

Studentische Arbeiten 2007 2008 2009

Studienarbeiten 10 26 17

Bachelor-Theses - 12 15

Diplomarbeiten 12 17 13

Master-Theses 2 3 1

Advanced Design Projects 17 8 11

Forschungsseminar - - 17

Summe 41 66 74

10

Exkursionen

Exkursion der Mentorengruppenmitglieder

Im Fachbereich Maschinenbau erhält jeder Student einen Professor des Fachbereichs

als Mentor genannt. Dieser steht den Studenten mit Rat zur Verfügung und ist auch

beauftragt, am Anfang des dritten Semesters mit jedem seiner Mentierten ein Orien-

tierungsgespräch zu führen, um den Studienerfolg zu sichern. Über diesen Pflichtter-

min hinaus werden von Prof. Winner regelmäßige Treffen organsiert, die auch gut

besucht werden. Um das schon aus diesen Treffen entwickelte Gemeinschaftsgefühl

zu stärken und auch die Gruppen anderer Jahrgänge zu verbinden, hat sich die Idee

entwickelt, eine gemeinsame Exkursion durchzuführen. Die Förderung durch Studi-

engebühren und die später folgenden Ersatzmitteln ermöglichten auch mehrtägige

Fahrten. Die Mentorengruppe des zweiten Studienjahres organisiert diese im Som-mersemester stattfindenden Exkursionen. So konnten 32 Studenten zusammen mit

Prof. Winner im Mai 2009 beim Teilchenbeschleuniger des CERN bei Genf noch einen

Blick in den großen Detektor werfen, bevor er zwei Monate später für die Öffentlich-

keit geschlossen wurde. Die Fahrt 2010 führte 25 Studenten nach Tuttlingen zum

Bremsscheibenhersteller SHW und dem Werkzeugmaschinenproduzenten Chiron.

Nach einem gemeinsamen Abend in Stuttgart wurde das Motorenwerk von Mercedes-

Benz in Untertürkheim besichtigt und das Programm mit dem Besuch im Mercedes-

Benz-Museum abgeschlossen. Durch diese Aktivitäten und den sonstigen Kontakten

im MentorING-Programm entsteht ein lebendiges Netzwerk, das nun auch über das

Studium hinaus Bestand haben soll, hierzu mehr im nächsten Jahresbericht.

11

Exkursion „Motorräder“ 2009 nach Berlin

Vom 12. bis 13. Juni 2009 fand im Rahmen der Vorlesung „Motorräder“ eine Ex-

kursion nach Berlin statt. Unter der Leitung von Dr. Alois Weidele und Patrick Seini-

ger nahmen 12 Studenten an der Fahrt teil.

Neben der Anreise stand am ersten Tag ein Rundgang durch Berlin-Mitte sowie

Prenzlauer Berg auf dem Programm, dessen Höhepunkte die Besichtigung des Regie-

rungsviertels sowie ein gemütliches Abendprogramm bildeten.

Nach einer kurzen Nacht im Jugendgästehaus am Zoo ging es früh morgens weiter zum BMW Motorrad Werk in Berlin-Spandau. Dort erwartete die Gruppe nach einem

Begrüßungskaffee und dem obligatorischen Einführungsvortrag ein extra organisier-

ter Werksrundgang mit tiefen Einblicken in die Motoren- bzw. Motorradendmontage.

Im Anschluss stand der Produktionsleiter Herr Kemser den kniffligen Fragen des

Publikums viel detaillierter als allgemein üblich Rede und Antwort, bevor der Besuch

bei BMW mit einem Essen im Betriebsrestaurant seinen kulinarischen Abschluss fand.

Am Nachmittag stand ursprünglich der Besuch des Berliner DDR-Motorrad-Museums

auf der Agenda (www.erstesberliner-ddr-motorradmuseum.de). Dieser wurde

jedoch spontan zu Gunsten eines Geheimtipps von Herrn Kemser fallen gelassen, der

die Besichtigung des Reichstagsgebäudes unter Umgehung der langen Warteschlan-

gen ermöglichte. Bei herrlichem Sonnenwetter konnte so vor der Rückfahrt nach

Darmstadt noch ein grandioser Blick über Berlin genossen werden.

Die vollständige Kostenübernahme für Studenten gelang durch Studiengebührenge-

setzkompensationsmittel. Ein herzlicher Dank gilt den Ansprechpartnern vor Ort,

allen voran den Herren Kemser und Scheffel, die wesentlich zum Gelingen der Veran-

staltung beigetragen haben.

12

FFF-Herbstexkursion Norddeutschland September 2009

Die diesjährige „kleine“ Herbstexkursion führte die FFF-Mitglieder nach Norddeutsch-

land. Zunächst stand eine Werksbesichtigung bei Airbus in Bremen auf dem Pro-

gramm.

Im Rahmen des Fertigungsverbundes von Airbus ist Bremen das Zentrum für Flügel-

ausrüstung aller Großraumflugzeuge und das Zentrum für die Herstellung der Lan-

deklappen für alle Airbus-Programme. Beide Bereiche wurden unter der äußerst fachkundigen und interessanten Führung von Herrn Horst Becker, einem pensionier-

ten Airbus-Mitarbeiter, besichtigt. Es folgte die Weiterfahrt nach Hamburg. Dort

klang der erste Tag bei typisch norddeutschen Fischgerichten gemütlich aus.

Am nächsten Tag stand zunächst die Besichtigung des Deutschen Elektronen-

Synchrotrons DESY in Hamburg-Altona an. DESY ist eines der weltweit führenden Beschleunigerzentren zur Erforschung der Materie. Die Besichtigung erfolgte unter

fachkundiger Leitung von zwei bei DESY forschenden Doktoranden.

Weiterhin standen eine Hafenrundfahrt, einen Führung durch das größte fahrtüchtige,

zivile Museumsschiff der Welt, die San Diego, unter Leitung von Herrn Georg Kindler, einem ehemaligen Seemann, sowie eine Besichtigung des stillgelegten russischen U-

Boots U-434 auf dem Programm.

13

Exkursion in das Testzentrum IDIADA in Spanien

Im Rahmen der Lehrveranstaltung "Fahrdynamik und Fahrkomfort" und auf Einla-

dung der Adam Opel GmbH führte FZD vom 26.-27. Januar 2010 eine Exkursion nach Spanien in das Testzentrum IDIADA in der Nähe von Barcelona durch. Bei früh-

lingshaften Wetterbedingungen erhielten die Studenten interessante Einblicke in das

Tätigkeitsfeld der Mitarbeiter der Abteilung „Vehicle Dynamics" und in die Versuchs-

einrichtungen auf dem Testgelände. Diese Exkursion ist Teil des Lehrkonzepts, Wis-

sen aus dem komplexen Feld der Fahrdynamik nicht nur theoretisch, sondern auch in

der Praxis direkt erlebbar zu vermitteln.

Die Exkursionsteilnehmer unter Palmen

Eine vollständige Kostenübernahme für Studenten konnte durch Einsatz der Studien-

gebührengesetzkompensationsmittel realisiert werden.

14

TdK-Exkursion Bodensee März 2010

Vom 01. bis 02. März 2010 fand im Rahmen der Vorlesung „Trends der Kraftfahr-

zeugentwicklung“ eine Exkursion in den südwestdeutschen Raum statt. An der Fahrt

nahmen 24 Studenten sowie sechs Wissenschaftliche Mitarbeiter des Fachgebiets teil.

Am ersten Tag der Exkursion wurde die Porsche AG in Zuffenhausen besucht und den

Teilnehmern ein Einblick in die Antriebsentwicklung und Sportwagenproduktion

gegeben. Anschließend fuhr die Gruppe weiter nach Wasserburg/Bodensee, um dort

ihr Nachtquartier aufzuschlagen. Zuvor stand jedoch fangfrischer Fisch auf dem

Abendprogramm.

Am folgenden Morgen führte eine kurze Fahrt nach Lindau/Bodensee zur Continental

A.D.C. GmbH. Hier wurde den Teilnehmern ein spannender Einblick in die Entwick-

lung von Fahrerassistenzsystemen gegeben, deren Funktionalität während einer

Probefahrt mit drei Versuchsträgern demonstriert wurde.

Die Teilnahme an dieser Exkursion war für die Studenten aufgrund des Einsatzes der

Studiengebührengesetzkompensationsmittel kostenlos. Ein herzlicher Dank gilt den

besuchten Unternehmen, die durch Ihren Einsatz maßgeblich zum Erfolg der Veran-

staltung beigetragen haben.

15

FZD-Seminare

Fahrzeug- und Motortechnisches Seminar

Die zahlreichen interessanten Vorträge des Fahrzeug- und Motortechnischen Semi-

nars, das gemeinsam mit dem Fachgebiet Verbrennungskraftmaschinen (Professor

Beidl) organisiert wird, boten auch in den Jahren 2009 und 2010 eine öffentliche

Plattform für fachübergreifenden Austausch mit Industrie und Forschungseinrichtun-

gen. Nachfolgend sind die Vorträge des Sommersemesters 2010 und ein Rückblick

auf das Wintersemester 2009/2010 aufgeführt.

Sommersemester 2010:

26.04.2010 Prof. Dr. Uwe Grebe, General Motors

„Effiziente Antriebstechnologien für das Jahr 2020“

03.05.2010 Dr. Sven Christian Fritz, MTU Friedrichshafen GmbH

„Effiziente Anwendung von Optimierungs- und Automatisierungsme-

thoden bei der MTU Friedrichshafen GmbH / TOGNUM AG“

10.05.2010 Dr. Peter Waldmann, Dr. Dirk Wisselmann, BMW AG

„Hochautomatisiertes Fahren im fahrdynamischen Grenzbereich auf

der Nürburgring-Nordschleife“

17.05.2010 Prof. Dr. Thomas Kropf, Robert Bosch GmbH

„Von der Unfallforschung zu vernetzten Sicherheitssystemen – Wie

Technik Leben retten kann“

07.06.2010 Dr. Ralf Schwarz, Wolfgang Geißler, AUDI AG

„Fahrerassistenz- und Fahrwerkssysteme im neuen Audi A8“

21.06.2010 Dr. Paul Spurk, Umicore AG „Die Abgasnachbehandlung im Wandel der Zeit“

05.07.2010 Dr. Manfred Klell, HyCent Research GmbH

„Wasserstoff – Herstellung, Speicherung und Anwendung im Fahr-

zeug“

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Wintersemester 2009/2010

02.11.2009 Flugkapitän Dipl.-Ing. Claus Cordes, Deutsche Lufthansa AG

„Bauart und Einsatzspektrum von Flugzeugkolbenmotoren“

16.11.2009 Prof. Rolf Isermann und Projektbearbeiter, TU Darmstadt „Elektronisches Fahrerassistenzsystem für Überholvorgänge –

PRORETA 2“

23.11.2009 Dr. Jürgen Präckel, Adam Opel GmbH

„Das Fahrwerk des neuen Opel Astra: Zielsetzung, Konzeptauswahl und

finale Auslegung“

30.11.2009 Dr. Günter Fraidl, AVL List GmbH

„Zukünftige ottomotorische Antriebe – Kostenoptimierung und/oder

Hybridisierung“

07.12.2009 Dr. Christian Landerl, BMW Motorrad

„Ein Hochleistungsmotor für Landstraße und Rennstrecke – der Antrieb

der neuen S1000RR von BMW Motorrad“

11.01.2010 Dipl.-Ing. Peter Ehinger, Dr. Ing. h. c. F. Porsche AG

„Porsche Panamera – Auflösung des Zielkonflikts zwischen Sportwa-

genanspruch und hohem Fahrkomfort“

25.01.2010 Dipl.-Ing. Ulrich Mellinghoff, Daimler AG

„Das Experimentier-Sicherheitsfahrzeug ESF 2009“

01.02.2010 Dipl.-Ing. Gerald Killmann, Toyota Motor Europe

„Die Hybridtechnologie in der dritten Generation des Toyota Prius“

Motorradtechnisches Seminar

Seit 2004 wird zusätzlich zum Fahrzeugtechnischen Seminar und besonders für die

Hörer der Vorlesung Motorräder und alle weiteren Motorradbegeisterten das Motor-

radtechnische Seminar angeboten.

Sommersemester 2010:

10.06.2010 Dipl.-Ing. Harald Fraueneder, Dipl.-Ing. (FH) Clemens Schelhaas, KTM Sportmotorcycle AG „Fahrwerk und E-Mobility“

01.07.2010 Hugo Binder, Fraunhofer-Institut für Graphische Datenverarbei-tung IGD „Fahrwerke und Antriebstechnik ferngelenkter Rennmotorräder“

08.07.2010 Dipl.-Ing. Christian Richter, BMW Motorrad GmbH „Motorrad Karosserie-Entwicklungsprozess“

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Promotionen

Dr.-Ing. Patrick Seiniger Tag der mündlichen Prüfung: 10.09.2009

Erkennbarkeit und Vermeidbarkeit von ungebremsten Motorrad-Kurvenunfällen

Der Fragestellung, ob und wenn ja, wie Fahrdynamikregelsysteme auch für Motorrä-

der darstellbar sind und einen Effekt der Unfallzahlensenkung hervorrufen können,

wird in dieser Arbeit nachgegangen. Aus einer Analyse des Unfallgeschehens von

Motorrädern leiten sich ungebremste Kurvenunfälle als potentiell vermeidbar durch

zukünftige Fahrdynamikregelsysteme ab. Für diese Unfallklassen von Motorrädern

sind keine Methoden der Erkennung und Beeinflussung bekannt.

Die beiden denkbaren Grundszenarien ungebremster Kurvenunfälle – Erreichen der

Kraftschlussgrenze durch negativen Reibwertsprung und durch Erhöhen des Kraft-

schlussbedarfs – wurden mittels Fahrversuch hinsichtlich besonderer Erkennungs-

merkmale untersucht. Spätestens mit Beginn des Gleitens an beiden Rädern zeigt sich

in allen nachgestellten Unfällen eine kurveneindrehende Schwimmwinkelgeschwin-

digkeit (oder auch Gierratenüberhöhung). Zusätzlich rollt („kippt“) das Fahrzeug

zum Kurveninneren hin. Die Auswertung der Schwimmwinkelgeschwindigkeit erweist

sich als geeignetes Kriterium zur Erkennung dieser Fahrsituationen, das auch bei

hochdynamischen Fahrmanövern eine hinreichend hohe Erkennungsschwelle zur

Vermeidung von „false positive“-Fehlern besitzt.

Zur Stabilisierung der Rollbewegung ist eine Erhöhung von Seitenkraft oder Rollmo-

ment erforderlich. Letzteres ist physikalisch erreichbar durch Verwendung von Stabi-

lisierungskreiseln. Technisch anwendbar für typische Einspurfahrzeuge ist diese

Methode nicht, dazu sind die Energien und Massen zu groß. Das Erhöhen der Radlast

durch aktive Fahrwerke beansprucht mindestens in gleichem Maße den Querkraft-

schluss und kann daher auch nicht zur Stabilisierung verwendet werden. Da die Gierstabilisierung mit einer Beeinflussung der Seitenkraftdifferenz auskommt, ist eine

Beeinflussung der Gierdrehung durch Manipulation von Reifenlängsschlupf oder

Schräglauf mit dem Ziel einer Schwimmwinkelbegrenzung möglich. Mit dieser Me-

thode können High-sider-Unfälle, wie sie bei Reibwertsprüngen hoch-niedrig-hoch

entstehen, vermieden werden.

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Dr.-Ing., Dipl.-Wirt.-Ing. Doris Schmidt Tag der mündlichen Prüfung: 09.02.2010

Fehleranalyse und Datenfusion von Satellitennavigations- und Fahrdynamiksen-

sorsignalen

Durch die Kostenreduktion und die technische Entwicklung von Globalen Satelliten-

navigationssystem(GNSS)-Empfängern ist deren Verkaufszahl in den letzten Jahren

deutlich gestiegen und GNSS-Empfänger sind auch im Automobilbereich nicht mehr

wegzudenken. Eine ähnlich starke technologische Progression und Wachstumsge-

schwindigkeit von Systemen ist auch im Bereich der Fahrerassistenzsysteme (FAS) zu beobachten. Die komplementären Eigenschaften der GNSS-Daten bezüglich Verfüg-

barkeit und Langzeitstabilität im Vergleich zu einigen Fahrdynamiksensordaten füh-

ren auf die Motivation, diese Charakteristiken zu nutzen und GNSS nicht nur zur

Routenführung im Automobilbereich einzusetzen. Dieser Gesichtspunkt wird in der

vorliegenden Arbeit mit dem Ziel, eine Verbesserung der Datenqualität für ausge-

wählte Fahrdynamiksensordaten durch Fusion mit GNSS-Daten und ohne Verwen-

dung der Digitalen Karte zu erreichen, aufgegriffen.

Ausgehend von der Vielzahl an Fahrerassistenzsystemen (FAS) und dem Aspekt, dass

sich nicht alle Systeme für das Vorhaben eignen, werden zunächst eine Auswahl und

eine Gruppierung der FAS vorgenommen. Aus dieser Einteilung kristallisieren sich die

zwei Betrachtungsgrößen Gierrate und Fahrzeuggeschwindigkeit als wichtige Größen

heraus, da sie die Basisgrößen für weitere Betrachtungsgrößen und somit für zahlrei-

che FAS darstellen. Daher sind diese beiden Größen Hauptgegenstand in der vorlie-

genden Arbeit. Für die Untersuchung werden drei GNSS-Empfangsgeräte betrachtet,

die sich hinsichtlich Empfängertechnologie und Algorithmen unterscheiden. Aus einer

Fehleranalyse der realen GNSS- und Fahrdynamikmessdaten ergibt sich die Notwen-

digkeit der Bestimmung der Verzugszeiten der GNSS-Daten im Vergleich zu den

entsprechenden Fahrdynamiksensordaten. Dies erfolgt durch die in dieser Arbeit neu

entwickelte sog. Schlupfmethode. Unter Berücksichtigung von weiteren Erkenntnis-sen aus der Fehleranalyse und der Ableitung der für alle verwendeten GNSS-

Empfänger einheitlichen Fusionsstrategie wird für jede Betrachtungsgröße ein Fusi-

onsansatz erarbeitet sowie implementiert. Anhand ausgewählter Bewertungskriterien

zeigt sich durch den in dieser Arbeit realisierten Fusionsansatz zum einen eine Ver-

besserung der beiden Betrachtungsgrößen durch GNSS-Daten-Stützung. Zum ande-

ren ist eine Rangfolge unter den GNSS-Geräten bzgl. Fehlerreduzierung feststellbar.

19

Veranstaltungen

L3-Kolleg

Im Frühjahr 2009 wurde im Rahmen der neuen Weiterbildungsreihe „L³-Kolleg“, die

FZD in Kooperation mit der Continental AG für Ingenieure mit Berufserfahrung an-

bietet, ein erstes Pilotseminar mit dem Titel „Mechatronik der Bremse“ entwickelt

und erstmals durchgeführt. FZD arbeitet hierzu mit der Didaktikerin Frau Dipl.-Psych.

Gerlinde Fritz aus Roßdorf und TU-intern mit wechselnden Partnern zusammen. Im

Rahmen des Pilotseminars waren dies die Institute für Automatisierungstechnik (IAT)

und Fluidsystemtechnik (FST).

Ziel des L³-Programms (Life-Long-Learning) ist es die Teilnehmer für die Interdiszip-

linarität im Unternehmen zu sensibilisieren und Ihnen ein gemeinsames breites Ba-

siswissen zu vermitteln. Das Lernen von hochspezialisiertem, punktuellem Experten-

wissen, wie dies beispielsweise Aufgabe eines typischen Fachseminars in der Fortbil-

dung sein könnte, wird bewusst ausgeklammert.

Während des zweitägigen Seminars mit jeweils etwa 16-20 Teilnehmern werden

gezielt die Wechselbeziehungen zwischen den einzelnen Disziplinen wie Mechanik,

Elektronik, Hydraulik oder Regelungstechnik adressiert. Erreicht wird dieses Ziel

durch einen hohen Anteil an praxisnahen Übungen mit Hilfe einer Simulationsumge-

bung im Verhältnis von etwa 50:50 zu den Theorieteilen sowie durch Übungen zu

Anwendungsbeispielen am Nachmittag des zweiten Seminartages. In allen Teilen

wird in besonderer Weise auf das Erleben von „Aha-Effekten“ Wert gelegt.

Die flankierenden Evaluierungen sowohl auf Seite des Industriepartners als auch auf

Seite der Anbieter bestätigen den Erfolg dieses Ansatzes in beeindruckender Weise.

20

Tagung Enhanced Vehicle Safety (ESV) 2009

Auf der ESV 2009 in Stuttgart war FZD durch Prof. Dr. Hermann Winner, Benedikt

Lattke, Marcus Reul, Patrick Seiniger und Kai Schröter vertreten. Patrick Seiniger und

Marcus Reul präsentierten in interessiert aufgenommenen Vorträgen ihre For-

schungsergebnisse.

FZD-Stand auf der ESV 2009

Weiterhin wurden auf einem Stand die Forschungsschwerpunkte von FZD auf Postern und durch ein Fachgebietsvideo dargestellt. Dies wurde durch verschiedene Ausstel-

lungstücke ergänzt (u.a. ein FZD-Versuchsmotorrad).

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DFG-Expertengespräch „Kooperative Fahrzeugführung“

Die Arbeitsgruppe „Kooperative Fahrzeugführung“, bestehend aus den Bearbeitern

des Projekts Conduct-by-Wire bei FZD und am Institut für Arbeitswissenschaft der TU

Darmstadt (IAD) sowie den Bearbeitern des Projekts H-Mode am Institut für Ver-

kehrssystemtechnik des DLR in Braunschweig und dem Lehrstuhl für Ergonomie der

TU München (LfE), veranstaltete am 17. September 2009 ein gleichnamiges DFG-Ex-

pertengespräch in Griesheim.

Im Beisein von rund 20 namhaften Experten aus Industrie und Forschung wurden die

Forschungsvorhaben Conduct-by-Wire (siehe Projektbeschreibung auf Seite 30) und

H-Mode vorgestellt und zur kritischen Diskussion eingeladen. In Vorträgen, einer

Demonstrations-Session und in Kleingruppenarbeiten kommentierten die eingelade-

nen Experten die Forschungsvorhaben, gaben Anregungen für zukünftige Arbeiten

und trugen mit ihrer individuellen Erfahrung zur Ausrichtung der Folgeforschungs-

projekte bei.

Beide Forschungsansätze wurden von den anwesenden Experten sehr positiv bewer-

tet und ihr Potential für weitere Forschungstätigkeiten hervorgehoben.

Begrüßung der Teilnehmer durch Prof. Ralph Bruder und Prof. Heiner Bubb

22

Abschlussveranstaltung PRORETA II - Überholassistenz

Am 6. Oktober 2009 wurde auf dem August-Euler-Flugplatz der Prototyp eines Fah-

rerassistenzsystems für Überholsituationen einem Publikum von ca. 80 geladenen

Gästen aus der Automobilindustrie, Presse und Forschung demonstriert. Nach der

Vorstellung des Gesamtprojektes

durch die Vertreter des Projekt-

partners Continental, Dr. Rieth

und Dr. Lüke, informierten die

Projektbearbeiter Andree Hohm,

Roman Mannale, Ken Schmitt und

Christian Wojek im Towergebäu-de des Flugplatzes über die Er-

gebnisse ihrer Mitte 2006 begon-

nenen Forschungsarbeit. Der Hö-

hepunkt der Veranstaltung war

die anschließende Fahrdemonst-

ration auf der Rollbahn, bei der

verschiedene typische Überholszenarien und die entsprechenden Reaktionen des

aufgebauten Forschungsfahrzeugs vorgeführt wurden. So wurden etwa Szenarien

gezeigt, bei denen der Fahrer eine visuelle, haptische und auditive Warnung erhielt,

sobald er ein als gefährlich erkanntes Überholmanöver initiierte. Für den ebenso im

Rahmen eines sicheren Versuchsaufbaus gezeigten Fall, dass der Fahrer nicht auf

diese Warnung reagiert, bremste das Assistenzsystem das überholende Fahrzeug

automatisch soweit ab, dass dem Fahrer ein

sicheres Wiedereinscheren hinter dem zu überholenden Fahrzeug ermöglicht wurde. Die

gezeigten Situationen illustrierten dabei das

Spektrum der Möglichkeiten, ein als gefährlich

erkanntes Überholmanöver assistiert abzubre-

chen.

Ein weiteres Highlight war die Unterzeichnung

eines Kooperationsvertrages durch den Präsi-

denten der TU Darmstadt, Prof. Prömel, sowie

dem Mitglied des Vorstandes der Continental

AG Heinz-Gerhard Wente für zukünftige gemeinsame Projekte und Forschungsansät-

ze im Bereich der Fahrzeugsicherheit.

Bis zum Ende der Veranstaltung wurden noch zahlreiche Fachdiskussionen zwischen

den Gästen geführt. Ein häufig gezogenes Resümee der Veranstaltung war die

Musterhaftigkeit der Kooperation PRORETA und des Forschungsprojektes PRORETA

II – Überholassistenz für eine gelungene und zielorientierte Zusammenarbeit zwi-

schen Industrie und universitärer Forschung, die für beide Seiten bedeutenden Nut-

zen erzeugt.

Das Auditorium informiert sich über das Kooperationsprojekt PRORETA II

Die Szenarien wurden bis zum Einbruch der Dunkelheit gefahren, das System funktionierte dabei zuverlässig

23

Finanzen

Einnahmen

Einnahmen bei FZD im Rückblick bis 2007 (Stand: 31.12.2009)

Einnahmen

2007 2008 2009

absolut prozen-

tual

absolut prozen-

tual

absolut prozen-

tual

Industriemittel 845 T€ 58,7 % 922 T€ 53,5 % 720 T€ 45,2 %

Öffentliche

Förderer 13 T€ 0,9 % 82 T€ 4,8 % 185 T€ 11,6 %

Fachbereichs-

budget 581 T€ 40,4 % 651 T€ 37,8 % 679 T€ 42,7 %

ASE

Darmstadt1 60 T€ 3,5 %

Spenden2 7 T€ 0,4 % 8 T€ 0,5 %

Summe: 1.439 T€ 1.722 T€ 1.592 T€

1 Automotive Systems Engineering Darmstadt, Fortsetzungsmittel ehemaliger Forschungs-

schwerpunkt Mechatronik 2 erst ab 2008 getrennt von den Industriemitteln ausgewiesen

Finanzquellen 2009

24

Spenden

Das Fachgebiet Fahrzeugtechnik konnte sich im Jahr 2009 über eine Spende im Wert

von 8.448 € freuen. Mit der Spende vom Verein der Freunde des Fachgebiets Fahr-

zeugtechnik (FFF) wurde das Baumaterial für die Errichtung der Prüfstandskabine für

den Schwungmassenprüfstand finanziert. Für diese großzügige Zuwendung, die es

FZD erst ermöglichte, die Infrastruktur für den Prüfstand in Eigenleistung zu errich-

ten, herzlichen Dank.

Studienbeitrags-Kompensationsmittel

Im Wintersemester 2009/2010 stand dem Fachgebiet Fahrzeugtechnik ein Betrag von

11.200 € zur Verfügung. Davon wurden für 109,70 € Bücher gekauft. Für das jähr-

lich stattfindende Tutorium wurde der Opel Astra für 620 € neu bereift. Die studenti-schen Exkursionen kosteten insgesamt 7.901,20 €. Des Weiteren wurde für Gries-

heim ein neuer, voll bestückter Werkzeugwagen zu einem Preis von 1.923,87 € be-

schafft. Die Bibliothek wurde mit einem neuen Rechner für 528,36 € ausgestattet

und um verschiedene Skripte kostenlos anzubieten, wurden 111,74 € für Tonerkartu-

schen ausgegeben.

25

Infrastruktur: Schwungmassenprüfstand

Mit der Einweihung des Schwungmassenprüfstandes am 05.08.2010 geht für FZD ein

umfangreiches Projekt zu Ende und es beginnt eine neue Phase für die Bremsenfor-

schung bei FZD. Erstmals verfügt FZD nun über einen leistungsfähigen Schwungmas-

senprüfstand in den eigenen Räumen.

Prüfkabine (studentische Konstruktion + Realisierung)

Möglich wurde das Projekt durch die bemerkenswerte Zusammenarbeit zwischen der

mechanischen Werkstatt des Fachgebiets, industriellen Förderern, dem Verein der

Freunde des Fachgebiets (FFF) und dem FZD-Bremsencenter. Letzteres konnte von

Beginn an durch die Betreuung studentischer Arbeiten (ADP + HiWi) die grundsätz-

lichen Anforderungen klären und den Konstruktionsentwurf (Bild links) für die zum

Betrieb des Prüfstandes erforderliche Prüfkabine liefern. Dabei wurde das Baumateri-

al für die Prüfkabine (Bild rechts) vom FFF gespendet und vom Fachgebiet in beacht-

licher Eigenleistung errichtet. Einem Team um den Oberingenieur Dr. Fecher gelang

es, sukzessive die für den Prüfstand benötigten Baugruppen und Anbauteile zu akqui-

rieren und dem Fachgebiet zur Nutzung zu überstellen. Für den Aufbau- und Zu-sammenbau des Prüfstandes am Fachgebiet konnte FZD voll auf den Einsatz und die

Fähigkeiten aller Mitarbeiter der mechanischen Werkstatt um Meister Robert Korn-

dörfer zählen. Sowohl beim Aufbau als auch bei der Inbetriebnahme wurde das Fach-

gebiet in besonderer Weise von den Firmen Continental Teves (Frankfurt) und

HORIBA ATS (Darmstadt) unterstützt.

Allen Förderern und Mitwirkenden hiermit ein herzliches Dankeschön!

26

Schwungmassenprüfstand

Leistungsdaten des Schwungmassenprüfstandes:

Einsatzbereich: Pkw und leichte Nfz

Leistung: P = 131 kW

max. Bremsmoment: MB = 6.000 Nm

Dauerschleppmoment: MS = 800 Nm

max. Drehzahl: nmax = 3.000 min-1 (entspr. ca. 350km/h!)

max. Bremsdruck: pB = 250 bar

max. Druckaufbaugradient: dp/dt = 500 bar/s

max. Schwungmasse: ϑmax = 187,5 kgm²

Schwungmassenstufung: (10) | 2,5 | 5 | 10 | 20 | 20 | 40 | 80 kgm²

Zuluft: dV/dt = 3.500 m³/h

Abluft: dV/dt = 3.700 m³/h

27

Fördernde Institutionen und Kooperationspartner

Öffentliche Institutionen und Verbände

Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen

Bundesanstalt für Straßenwesen

Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Gesamtverband der Deutschen Versicherungsgesellschaft e.V.

Industrielle Partner und Förderer

Adam Opel GmbH, Rüsselsheim

BMW Motorrad GmbH, München

Buckle-Up Productions, Essen

Continental Teves, Frankfurt

Daimler AG. Sindelfingen

Honda R&D Co., Ltd., Saitama (Japan)

Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH, Offenbach

KTM Sportmotorcycle AG, Mattighofen (Österreich)

Robert Bosch GmbH, Abstatt

SHW Automotive GmbH & Co. KG, Tuttlingen

Vieweg + Teubner Verlag, Wiesbaden

ZF Sachs AG, Schweinfurt

Forschungseinrichtungen

Institut für Arbeitswissenschaft (IAD), TU Darmstadt

Institut für Automatisierungstechnik (IAT), TU Darmstadt

Institut für Physikalische Geodäsie (IPGD), TU Darmstadt

Institut für Verkehrssystemtechnik des DLR, Braunschweig

Lehrstuhl für Ergonomie (LfE), TU München

28

Forschungsprojekte

Bei unserer Forschung steht die Betrachtung des Gesamtsystems Fahrer-Fahrzeug-

Umwelt im Vordergrund. Wir schaffen systematisch Konzepte und Methoden mit der

notwendigen Technologie, unabhängig von Disziplinengrenzen.

Mit unserer Kompetenz auf den Gebieten der Fahrzeugmechanik und der Mechatronik

lösen wir viele Aufgaben autark. Zusätzlich kooperieren wir mit anderen Disziplinen,

um eine breitere Expertise für unsere Projekte zu erreichen und den interdisziplinären

Austausch zu fördern. Die Forschung bei FZD umfasst dabei die sechs Bereiche Fah-

rerassistenz, Fahrdynamik, Motorrad, Sicherheit, Bremse und Testverfahren. FZD

steht für „Innovation durch Verständnis“.

29

FZD-Forschungsprojekte

Conduct-by-Wire: Serielle Assistenz im Automobil - Fahrzeugführung mit

einer Manöverschnittstelle

Seite 30

Fahrstreifenwechselassistenz

Seite 31

Fusion von GNSS- und Fahrdynamiksensorsignalen für eine genaue und

integere Positions- und Fahrzustandsschätzung

Seite 32

Optimierung der Fahrdynamik durch Koordination von ESP und Dämpfer-

regelung

Seite 33

Auswirkung von Fahrzeugtuning auf die Verkehrssicherheit

Seite 34

Analyse von Reifenspurmerkmalen unter kontrollierten Bedingungen

Seite 35

MoLife – Wissenschaftliche Grundlagen kommunikationsbasierter Fahreras-

sistenzsysteme für Motorräder

Seite 36

Bremslenkmomentoptimierte Kurvenbremsung von Motorrädern

Seite 37

Konzeptentwicklung einer kostengünstigen, funktionserweiterten Leicht-

bau-Bremsscheibe

Seite 38

Modellierungskonzept für die Auslegung von Bremssystemen

Seite 39

Standardtestverfahren für Frontalkollisionsschutzsysteme auf Basis von

EVITA

Seite 40

Forschungsprojekte externer Doktoranden

Darstellung von radaräquivalenten Fahrzeugen für Tests der radarbasierten

Fahrerassistenzsysteme durch Soft Crash Targets Seite 41

Erweiterte Ansätze zur objektiven Bewertung von Fahrsicherheit in Pro-

bandenkollektiven Seite 42

Wechselwirkung zwischen CDC-Dämpfern und deren Stützlagern hinsicht-

lich Fahrkomfort Seite 43

Analyse und Bewertung der Fahrzeugparameter zur Bestimmung des Run-

denzeitoptimums eines Rennsportfahrzeugs Seite 44

30

DFG-Projekt: Conduct-by-Wire

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Stephan Hakuli

Am Fachgebiet Fahrzeugtechnik der TU Darmstadt (FZD) wird mit dem Projekt

Conduct-by-Wire an einem neuen Paradigma der Fahrzeugführung geforscht. Die

bisher bekannten Fahrerassistenzsysteme zur Bahnführungsunterstützung werden

zumeist aktiviert und arbeiten bis zu ihrer Deaktivierung in einem zum Fahrer paral-

lelen Automatisierungsmodus ohne einen definierten Informations- und Auftragsfluss

für bestimmte, situationsabhängige Manöver. Diese statische Aufgabendefinition führt

zur Reduktion der Fahrzeugführungsaufgabe des Fahrers auf die Überwachung der Assistenzfunktion und erfordert die permanente Bereitschaft zur Rückübernahme,

wenn der statische Auf-

trag an die funktionalen

Grenzen gerät.

Conduct-by-Wire ist die Übertragung des Para-

digmas der seriellen

Assistenz auf die Fahr-

zeugführungs- und

Fahrerassistenzphiloso-

phie: Anstatt dedizierte

Fahraufgaben durch

Assistenzsysteme durch-

führen zu lassen, unter-

stützt das Konzept

Conduct-by-Wire den

Fahrzeugführer bei

deren Durchführung. In

diesem gemeinsam mit dem Institut für Ar-

beitswissenschaft (IAD)

bearbeiteten For-

schungsvorhaben wird ein übergreifendes Konzept für eine ereignisgesteuerte Manö-

verschnittstelle entwickelt, die sowohl die Stabilisierungs- als auch die Bahnführungs-

ebene umfasst und dem Fahrer situationsabhängige Assistenzfunktionalitäten zur

Verfügung stellt. Dabei kommuniziert er ereignisdiskret und mit der Möglichkeit des

Verzichts auf die eigene Stabilisierungsaufgabe mit dem Fahrzeug, bleibt aber gegen-

sätzlich zum heute üblichen Konzept der Bahnführungsassistenz permanent im Auf-

tragsfluss der unterstützten Fahraufgabe.

Conduct-by-Wire im Drei-Ebenen-Modell der Fahrzeugführung nach Donges (1982)

31

Optische Fahrerwarnelemente (Quellen: Mercedes-Benz, Volvo, Audi, VW)

Industrieprojekt: Fahrstreifenwechselassistenz

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Stefan Habenicht

Im Rahmen eines Kooperationsprojekts mit Honda R&D Europe wird an der Unter-

stützung des Fahrers in Fahrstreifenwechselsituationen geforscht. Fahrstreifenwechsel

stellen hohe Anforderungen an die Aufmerksamkeit des Fahrers, da neben der Fahr-

zeugführung auch die Überwachung des Verkehrsraums vor, seitlich neben und hinter

dem Fahrzeug erforderlich ist.

Verschärfend können schlechte

Sichtbedingungen, ein hohes Ver-

kehrsaufkommen und hohe Diffe-

renzgeschwindigkeiten hinzukom-

men. Die Komplexität der Fahrauf-

gabe Fahrstreifenwechsel spiegelt auch die Unfallstatistik wieder. So

sind Fahrstreifenwechsel die dritt-

häufigste Unfallart auf Autobahnen

in Deutschland. Somit sind ein

großes Potenzial und ein großer

Bedarf zur Fahrerassistenz bei

Fahrstreifenwechseln gegeben.

Im Markt sind bereits Fahrstreifenwechselassistenten vorhanden, die ähnliche Ele-

mente zur Fahreralarmierung verwenden. Dies sind zumeist optische Warnungen im

Außenspiegel oder in der A-Säule, die beispielhaft in der Abbildung dargestellt sind.

Weiterhin kommen haptische und akustische Warnungen zum Einsatz.

Das Ziel des Projekts ist die Realisierung

mehrerer Konzepte zur manöverbasier-

ten Unterstützung des Fahrers bei Fahr-

streifenwechseln in einem Prototypfahr-

zeug. Diese Konzepte werden in Fahr-

versuchen mit Probanden bewertet. Im

ersten Jahr wurden mit dem abgebilde-

ten Versuchsträger Fahrversuche mit

Probanden zur Analyse des Fahrerver-

haltens bei Fahrstreifenwechseln durch-

geführt. Auf diese Weise wurden Defizi-

te bei der Durchführung der Fahraufga-

be „Fahrstreifenwechsel“ identifiziert. Die Entwicklung von Mensch-Maschine-Schnittstellen zielt auf die Reduktion dieser

Defizite ab. Nach der Aufrüstung eines Prototyps mit der entsprechenden Sensorik

und der Verarbeitungssoftware komplettieren verschiedene Varianten einer Mensch-

Maschine-Schnittstelle aktuell den Prototyp. Diese werden im Anschluss bewertet.

Messfahrzeug mit Umfeldsensorik und Kame-ras zur Fahrerbeobachtung

32

Industrieprojekt: Fusion von GNSS- und Fahrdynamiksensorsignalen für eine genaue und integere Positions- und Fahrzu-standsschätzung

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Nico Dziubek

Im Rahmen eines Kooperationsprojekts mit einem Industriepartner wird an der Mög-

lichkeit der fahrstreifengenauen Ortung von Fahrzeugen geforscht. Eine genaue

Kenntnis der eigenen Position

ist notwendig, um beispiels-

weise Fahrerassistenz-Konzep-

te wie Car-2-x realisieren zu

können. Damit werden Funkti-

onen wie Abbiege- und Kreu-

zungsassistent, ortsgebundene Gefahrenwarnung, Stauassis-

tent und automatischer Notruf

mit präziser Ortsangabe mög-

lich. Durch den Ansatz einer

Sensorfusion lassen sich „Dead

Reckoning“-Positionierung und

GPS-Ortung verschmelzen und

deren Vorteile vereinen.

Die dafür benötigte Sensorik ist in

Fahrerassistenz- und Fahrdynamik-

regelsystemen wie ESP, ACC und

Navigationssystemen bereits mit

Standardkomponenten zu entspre-chend wirtschaftlichen Preisen in

vielen Fahrzeugen der Mittel- und

Oberklasse verbaut. Bisher verwen-

det jede der im Fahrzeug verbauten

Funktionen ihre eigenen Sensoren,

ohne mögliche Synergieeffekte mit

anderen Funktionen zu berücksich-

tigen. Der Fusionsansatz basiert auf

einer zentralen Verarbeitung der Daten aller im Fahrzeug verbauten und für die Posi-

tionsberechnung relevanten Sensoren.

Dabei erfolgt über eine Fusionsrechnung sowohl eine gegenseitige Verbesserung der

gemessenen Größen als auch eine Bewertung und Fehlerabschätzung der Daten.

Quelle: www.esa.int

Quelle: Projektpartner

33

Industrieprojekt: Optimierung der Fahrdynamik durch Koordination von ESP/ABS und Dämpferregelung

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Marcus Reul

Schwingungsdämpfer erfüllen zwei Hauptaufgaben, die unterschiedliche Auslegungs-

vorschriften nach sich ziehen: Die Minimierung der Aufbauschwingungen zur Erhö-

hung des Fahrkomforts und die Minimierung der Radlastschwankungen zur Erhöhung der Fahrsicherheit. Beide Anforderungen können bei einer passiven Fahrwerksausle-

gung nur durch Kompromisslösungen bedient werden. Dank innerhalb weniger Milli-

sekunden verstellbarer Schwingungsdämpfer und einer semi-aktiven Fahrwerksrege-

lung ist es jedoch möglich, den oben genannten Kompromiss besser zu gestalten.

In einem Vorgängerprojekt zwischen einem Industriepartner und FZD wurde nachge-

wiesen, dass der Bremsweg mit einer ABS-unabhängigen Verstelldämpferregelung

gegenüber einer passiven (harten) Dämpfereinstellung verkürzt werden kann. Im

vorliegenden Projekt wird in Zusammenarbeit mit Industriepartnern untersucht,

welches zusätzliche Potential zur Bremsprozessverbesserung bei einer Koordination

zwischen dem ABS/ESP und einer Verstelldämpferregelung (CDC) besteht. Ziel ist,

die Dämpfung während des Bremsvorgangs so zu regeln, dass im Zusammenspiel mit

der ABS-Regelung die Gesamtbremskraft an allen vier Rädern maximiert wird. Hier-

durch ist es möglich, den Bremsweg zu reduzieren. Die vorhandenen Aktoren

„ABS“ und „Verstelldämpfer“ sind hierzu koordiniert und möglichst optimal entspre-

chend ihrer spezifischen Eigenschaften zur Bremsmoment- bzw. Radlaständerung

einzusetzen. Zudem stellt die CDC-Sensorik zusätzliche Informationen bereit, wie die

radindividuelle Schätzung der dynamischen Radlasten. Der Informationsaustausch

zwischen CDC und ABS verspricht Verbesserung der Schlupfregelung, z.B. durch eine

Störgrößenaufschaltung der Radlastschwankungen im ABS.

Die Auswahl und Parametrierung erfolgversprechender Regelstrategien mit miteinan-

der koordinierter Verstelldämpfer- und ABS-Regelung erfolgt anhand von Simulatio-

nen. Für die Überprüfung der entwickelten Regelstrategien im Fahrversuch steht ein

BMW X5 (E70) mit einem ESP/ABS- und einem Dämpfer-Entwicklungssteuergerät zur Verfügung, der mit der notwendigen Messtechnik ausgestattet ist. Fahrversuche fin-

den auf dem eigenen Versuchsgelände in Griesheim bei Darmstadt statt.

Ko

ord

inat

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Δpλ

ABS (ESP) Dämpferregelung

34

BASt-Projekt: Auswirkung von Fahrzeugtuning auf die Verkehrs-sicherheit

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Fabian Regh

Tuning erfreut sich in Deutschland großer Beliebtheit. Jedes achte bis zehnte Auto ist

nach Schätzungen des Verbands der Deutschen Automobil Tuner e.V. (VDAT) getunt.

Insbesondere junge Käufer planen Modifikationen am Fahrzeug, jedoch verfügen

diese oftmals nicht über die Kaufkraft um sich Markenprodukte zuzulegen. Neben der

optischen Aufwertung wird durch umfangreiche Umbaumaßnahmen eine bessere

fahrdynamische Performance angestrebt. Hierzu bieten etablierte Unternehmen auf-

einander abgestimmte Gesamtlösungen an, die, von Fachwerkstätten montiert, ledig-

lich Einschränkungen beim Komfort, nicht jedoch bei der Sicherheit aufweisen sollen. Demgegenüber stehen zum Teil um 90 % billigere Lösungen durch im Internet zu

bestellende Produkte mit anschließender Eigenmontage. Der sachgemäße Einbau und

die Einhaltung gesetzlicher Mindestanforderungen werden von Prüfstellen untersucht,

Aussagen über das tatsächliche Verhalten bei speziellen Fahrsituationen liegen jedoch

nicht vor. Eine Gefährdung der Verkehrssicherheit durch getunte Fahrzeuge ist somit

zurzeit nicht auszuschließen.

Im Rahmen des Projekts mit der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) werden

hierzu die sicherheitskritischen Auswirkungen von Modifikationen am Fahrwerk

untersucht. Im Fokus des Projekts stehen sicherheitskritische Kombinationen ver-

schiedener Modifikationen. Diese Tuningmaßnahmen umfassen neben der Montage

von Bauteilen wie beispielsweise Federn, Dämpfer, Spurverbreiterungen und Gewin-

defahrwerken auch die Veränderung von Sturz und Spur. Daraus folgen geänderte

Fahrwerkparameter wie beispielsweise dem Lenkrollhalbmesser, die eine Beeinflus-

sung des Fahrverhaltens insbesondere im fahrdynamischen Grenzbereich bewirken.

Die Grenzkombinationen werden durch eine Feldstudie ermittelt und im Anschluss

systematisch untersucht.

Ziel der Untersuchung ist eine klare Abgrenzung sicherheitstechnisch akzeptabler

Modifikationen von den inakzeptablen. Abgeleitet aus der Untersuchung können

Prüfmethoden zur Gewährleistung von Sicherheitskriterien erstellt werden.

35

Industrieprojekt: Analyse von Reifenspurmerkmalen unter kontrollier-ten Bedingungen

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Gunther Seipel

Im Rahmen eines Forschungsprojekts mit der Industrie werden Reifenspuren unter

kontrollierten Bedingungen erzeugt und hinsichtlich ihrer Merkmale untersucht.

Reifenspuren stellen bei der Unfallrekon-

struktion oftmals die einzigen Anknüp-

fungstatsachen für Sachverständige dar und

leisten somit einen entscheidenden Beitrag

zur Nachvollziehbarkeit des Unfallhergangs.

Mit dessen zunehmender Komplexität stoßen bisherige Rekonstruktionsverfahren

allerdings oftmals an ihre Grenzen, da

valide Aussagen zum Spurzeichnungsver-

halten beispielsweise bei kombinierten

Längs- und Quermanövern, fahrzeugbe-

dingten hohen dynamischen Radlast-

schwankungen, unterschiedlicher Reifen-

steifigkeit, verschiedenen Fahrbahnbelägen oder bei Eingriff von Fahrdynamikregel-

systemen fehlen.

Inhalt des Forschungsprojekts ist daher die systematische Untersuchung von Einfluss-

parametern auf das Spurzeichnungsverhalten von Pkw-Reifen. Die relevanten Größen

werden zunächst auf Grundlage bekannter Modellvorstellungen zur Entstehung von

Reifenspuren identifiziert und anschließend experimentell unter kontrollieren Bedin-

gungen überprüft.

Als Werkzeug kommt der fach-

gebietseigene Reifenmessanhä-

nger PETRA (Personenwagen-

Reifen-Traktions-Messanhänger)

zum Einsatz, welcher unter

anderem die stationäre Fahrt bei

konstanten Schräglauf- und

Längsschlupfwerten des Mess-

reifens ermöglicht. Mit diesem

werden zunächst Stichversuche zur Definition der Sichtbarkeits-

grenzen sowie zur Erarbeitung

einer Dokumentationsmethodik

durchgeführt.

Reifenmessanhänger PETRA

Reifenspuren am Unfallort

Que

lle:

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36

Kooperationsprojekt: MoLife – Wissenschaftliche Grundlagen kommunika-tionsbasierter Fahrerassistenzsysteme für Motorräder

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Benedikt Lattke

In dem öffentlich geförderten Kooperationsprojekt „MoLife“ entwickelt FZD zusam-

men mit der Firma carhs.communication GmbH ein integriertes Kommunikations-

und Warnsystem für Motorräder, das über drahtlose Kommunikation rechtzeitig vor Gefahrstellen warnt. Zur Erkennung von Gefahrstellen wird neben technischen Fahr-

dynamiksensoren der Fahrer als aktiver „Sensor“ eingebunden.

Während FZD grundlegende Untersuchungen zu Fahrdynamik, Gefahrenerkennung

und Sensorik sowie Arbeiten zur Bewertung von HMI-Konzepten durchführt, wird von

dem Industriepartner die reale Umsetzung des Systems in Form von Software- und Elektronikentwicklung sowie Prototypenaufbau übernommen. Testfahrten und Vali-

dierung werden von beiden Partnern gemeinsam durchgeführt.

Das Teilprojekt von FZD beinhaltet die

theoretisch-wissenschaftliche Entwick-

lung von Möglichkeiten zur Gefahren-erkennung basierend auf den Daten

von Mensch und Sensorik. Durch die

Untersuchung von fahrdynamischen

Zusammenhängen und Reaktionen des

Fahrers beim Passieren von Gefahr-

stellen werden neuartige Methoden

zur Erkennung dieser entwickelt, um

darauf basierend entsprechende Algo-

rithmen abzuleiten.

Da Motorradfahrer im Vergleich zu Pkw-Fahrern höheren Belastungen ausgesetzt sind

und schon kleine Fehler des Fahrers zu fatalen Folgen führen können, ist es erforder-

lich, Bedien- und Warnelemente so zu gestalten, dass der Fahrer weder erschreckt

noch abgelenkt wird. Daher

werden verschiedene Konzepte

von Mensch-Maschine-Schnitt-

stellen entsprechend den ge-

nannten Anforderungen bewer-

tet, um zu gewährleisten, dass

der Fahrer effektiv und ohne Beeinträchtigung der Fahr-

sicherheit gewarnt wird.

Gruppenfahrten: Neue Anwendungsmöglichkeiten für Fahrzeugkommunikation, Quelle: carhs

Beispiele für Warnelemente in Motorrädern, Quellen: Honda, SIM

37

Industrieprojekt: Bremslenkmomentoptimierte Kurvenbremsung von Motorrädern

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Kai Schröter

Bei unerwarteten Bremsungen von Einspurfahrzeugen in Kurven führt ein im Schreck

durch den Fahrer meist nicht ausreichend zu kompensierendes Bremslenkmoment

(BLM) zum Aufrichten der Maschine und zum Verlassen der geplanten Trajektorie.

Schlimme Kollisionsunfälle sind oft die Folge.

Zur Abschwächung bzw. Behebung dieses Problems existieren in der Theorie ver-

schiedene technische Ansätze, deren Wirksamkeit es in der Praxis zu überprüfen gilt.

Ziel der Untersuchungen ist neben einem besseren Verständnis des Fahrerverhaltens

und der Rolle des Schreckeffekts (der „Psychologie der Kurvenbremsung“) vor allem

herauszufinden, welches Potential neuartige technische Systeme bieten, einem durch-

schnittlichen Fahrer einen messbaren Sicherheitsgewinn gegenüber heute bereits in

Serienfahrzeugen erhältlichen Brems- bzw. Lenksystemen zu verschaffen.

Zur Analyse der als am vielversprechendsten angesehenen Lösung wird derzeit im

Rahmen eines von der Industrie geförderten Projekts erstmalig ein Versuchsmotorrad

prototypisch mit einem BLM-Verhinderer nach Weidele ausgerüstet, dessen Funkti-

onsprinzip auf der seitlichen Verschwenkung der Lenkachse durch exzentrische Ver-

stellung des oberen Lenkkopflagers beruht.

Besonderes Augenmerk gilt dabei der Interaktion zwischen Mensch und Maschine, der

Übertragbarkeit auf alternative Fahrwerkssysteme sowie Aspekten einer potentiellen

Serienfertigung.

Verlassen der Trajektorie | Prinzip-Skizze BLM-Verhinderer | Vorversuche mit Serienmotorrad

38

Industrieprojekt: Konzeptentwicklung einer kostengünstigen, funkti-onserweiterten Leichtbau-Bremsscheibe

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Florian Füllgrabe

Vor dem aktuellen Hintergrund der Ressourcenschonung und fortwährend steigender

Energiepreise gewinnt das Thema Leichtbau bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen

und damit auch im Bereich der Radbremse zunehmend an Bedeutung. Bisher wurde

beim Bremsscheibenwerkstoff aufgrund ausgewogener Materialeigenschaften und

niedriger Kosten zumeist auf Grauguss zurückgegriffen, jedoch zu Lasten einer ver-

gleichsweise hohen Masse. Betrachtet man die gesamte Scheibenbremse, so beträgt

die anteilige Masse einer Guss-Bremsscheibe etwa 50 %. Dieser Aspekt veranschau-

licht das Leichtbaupotential, vor allem unter Berücksichtigung der reifengefederten Massen, zu denen die Bremsscheibe gehört. Darüber hinaus werden der Kraftstoffver-

brauch und damit die CO2-Emissionen durch eine geringere Masse des Gesamtfahr-

zeugs gesenkt, was hinsichtlich kommender

Emissionsrichtlinien von Bedeutung ist. Im

Rahmen des Industrieprojekts mit Schwäbi-

sche Hüttenwerke Automotive (SHW) wer-

den unter Berücksichtigung der Anforderun-

gen an eine moderne Radbremse verschiede-

ne Konzepte zur Realisierung einer Brems-

scheibe in Leichtbauweise evaluiert. Im

Fokus der Entwicklung stehen unter ande-

rem die Bereiche Werkstoff- und Verbund-

leichtbau, wobei die Anforderungen an einen

wirtschaftlichen Fertigungsprozess berück-

sichtigt werden. Nach Beendigung der Kon-zeptentwicklungsphase wurden im vergan-

genen Jahr zwei Leichtbau-Bremsscheiben in

Aluminium/Grauguss-Verbundbauweise erfolgreich prototypisch umgesetzt. Zur

Verbindung der Komponenten Topf und Reibring kommen die Prozesse Reibschwei-

ßen und eine Kombination aus den umformenden Fertigungsverfahren Drücken und

Drückwalzen zum Einsatz. Beide Bremsscheiben wurden mittels verschiedener Prüf-

verfahren auf einem Schwungmassenprüfstand validiert. Eine Optimierung der

Bremsscheiben hinsichtlich Geometrie und Thermomanagement unter Einbindung

analytischer und numerischer Simulationstools ergänzt die Untersuchungen.

Neben dem Entwicklungsziel „Leichtbau-Bremsscheibe“ wird im Projektrahmen nach

möglichen Funktionserweiterungen für eine Bremsscheibe geforscht. Bisher wird die

Scheibe als Reibpartner des Belags nur als passive Komponente innerhalb des Brems-

systems betrieben. Dort hat sie die primäre Funktion die kinetische Energie des Fahr-

zeugs in thermische Energie zu wandeln. Insbesondere die thermische Belastung der

Scheibe und sicherheitsrelevante Aspekte werden an dieser Stelle betrachtet.

Leichtbau-Bremsscheibe mit Aluminiumtopf und Reibring aus Grauguss [Quelle: SHW]

39

Industrieprojekt: Modellierungskonzept für die Auslegung von Bremssystemen

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Mathias Haag

Im Entwicklungsprozess von Radbremsen lassen sich unerwartete Eigenschaften der

resultierenden Entwicklungsergebnisse trotz der eingesetzten Technologien oftmals

nicht ausschließen. Durch umfangreiche experimentelle Versuchsdurchführungen

werden zwar die wesentlichen Problematiken ausfindig gemacht, jedoch sind hierzu

reale Prototypen der Radbremse notwendig. Wesentliche Entwicklungsziele sind

beispielsweise eine geringe Volumenaufnahme des Bremssattels, um ein „knacki-

ges“ Pedalgefühl zu gewährleisten, die Vermeidung von Belagbewegungen bei hohen

Bremsdrücken, die Reduzierung von Restbremsmomenten im unbetätigten Zustand, die Reduktion des Belagschrägverschleißes, sowie eine möglichst hohe Sattelwirk-

samkeit. Letztere beschreibt die Gesamtübersetzung zwischen dem hydraulischen

Druck als Eingangsgröße und dem durch die Radbremse erzeugten Bremsmoment als

Ausgangsgröße. Bei einem Nichtbestehen der im Untersuchungsprozess vorgesehenen

Versuchsdurchführungen werden meist Änderungen im Bereich der Produktkonstruk-

tion notwendig, die als Zusatzbelastung in den

Entwicklungsprozess einfließen.

Für ein Entwicklungs-Frontloading und zur Quali-

tätssteigerung des Entwicklungsprozesses von

Bremssystemen wird im Rahmen des Forschungs-

projektes ein erweitertes Modellierungskonzept

entwickelt. Durch die Identifikation eindeutiger

Schnittstellen der Bauteile zueinander und das

Systemverhalten im experimentellen Versuch,

werden dabei die Komponenten der Radbremse

auf Basis gekoppelter Starrkörper modelliert und

in ein nichtlineares und vektorbasiertes Gesamt-

modell integriert. Durch das Vorgehen werden

die notwendigen Wirkprinzipien bei gleichzeitig minimaler Freiheitsgradanzahl abgebildet. Voll-

parametrierte CAD-Modelle sind nicht erforder-

lich, können aber zusammen mit experimentellen

Versuchsergebnissen sowie mit Berechnungser-

gebnissen der Einzelteil-FEM zur Grundparamet-

rierung verwendet werden. Möglich wird dadurch

bereits zu Beginn der Produktkonfiguration eine

Simulation der Volumenaufnahme unter statischen und dynamischen Bedingungen,

der Belagbewegungen unter Last, der Sattelwirksamkeit, der Restbremsmomente

sowie der Tendenz zu Belagschrägverschleiß. Die Modellerstellung erfolgt multidis-

ziplinär auf Basis von Blockschaltbildern in Matlab/Simulink/SimMechanics.

Vektorbasiertes und nichtlineares Simu-lationsmodell des Bremssattels als Vir-tual-Reality-Modell in Matlab (oben) und Modellinhalte (unten)

40

Eigenprojekt: Standardtestverfahren für Frontalkollisionsschutzsys-teme auf Basis von EVITA

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Alexander Weitzel

Das Werkzeug EVITA zur Erzeugung von kritischen Fahrsituationen im Längsverkehr

ist bei FZD bereits im Einsatz. Es ermöglicht die sichere Darstellung von Frontalkolli-

sionsszenarien mit Einbindung von Probanden und dadurch die Untersuchung und Bewertung von Kollisionsschutzsystemen im Längsverkehr wie zum Beispiel aktives

Notbremsen.

Für die bisherigen Untersuchungen

einzelner Frontalkollisionsschutzmaß-

nahmen war die Leistungsfähigkeit des Systems hinsichtlich des Funktionsum-

fangs und der kürzesten erreichbaren

TTC ausreichend. Die möglichen An-

wendungsfelder für ein System zur

kollisionsfreien Darstellung realisti-

scher Unfallsituationen sind jedoch bei

weitem noch nicht ausgeschöpft. In

enger Zusammenarbeit mit Anwender-

gruppen von EVITA sind deshalb verschiedene Weiterentwicklungsmöglichkeiten

identifiziert worden. Nachdem in der Vergangenheit hauptsächlich verschiedene

Warnelemente verglichen wurden, wird in Zukunft die Untersuchung und Bewertung

ganzer Warnstrategien in den Vordergrund treten.

Bei der Untersuchung von Notbremssystemen mit Probanden ist EVITA einzigartig.

Um diese Thematik in Zukunft

auch bis kurz vor die Kollision

untersuchen zu können und da-

durch auch die Systemreaktion

abzudecken, ist eine Verringerung

der minimal darstellbaren TTC von EVITA notwendig. Darüber hinaus

wird eine Weiterentwicklung zu

einem standardisierten Verfahren zur Prüfung von Frontalkollisionsgegenmaßnahmen

angestrebt. Außerdem sind Funktionserweiterungen für die Darstellung unterschied-

lichster Kollisionsszenarien auf ihre Realisierungsfähigkeit zu prüfen.

Die Erfüllung dieser Anforderungen ist nur durch eine Performancesteigerung aller

Komponenten von EVITA notwendig. Im Rahmen dieses Projektes werden die Kom-

ponenten weiterentwickelt, Funktionserweiterungen geprüft und ein standardisier-

bares Verfahren zur Prüfung von Frontalkollisionsgegenmaßnahmen entworfen und

beschrieben.

EVITA-Werkzeug

Warnungen von Frontalkollisionsschutzsystemen

(Que

lle: U

DV

,AD

AC

)

41

Industrieprojekt: Darstellung von radaräquivalenten Fahrzeugen für Tests der radarbasierten Fahrerassistenzsysteme durch Soft Crash Targets

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Benjamin Marx

externer Doktorand bei der Daimler AG

Zum Testen und Präsentieren der die kollisionsstärke-mindernden und kollisionsver-

meidenden Fahrerassistenzsysteme werden Kollisionsziele benötigt, die für die einge-

setzten Sensoren ein Äquivalent zu einem realen Fahrzeug darstellen. Zusätzlich

müssen diese Ziele kollisionsgeeignet sein und nach der Kollision eine Reproduzier-

barkeit der Sensoreigenschaften aufweisen.

Diese Äquivalenz für Radarsensoren zu gewährleisten, ist heute (Stand 05/2010)

noch nicht möglich. Zurzeit gibt es noch keine Möglichkeit, ein Fahrzeug so zu ver-

messen, dass aus den Ergebnissen die Reflexionszonen bestimmt werden können.

Heutige Kollisionsziele werden bei Automobilzulieferern, Fahrzeugherstellern und

verschiedenen Gremien in der Regel nach dem Trial-and-Error-Prinzip erstellt. Das ist

schon aus den vielen verschiedenen Varianten von Kollisionszielen ersichtlich, die sich

im Einsatz befinden und meist für Heckkollisionen eingesetzt werden. Für die in

Zukunft entwickelten Fahrerassistenzsysteme reicht es jedoch nicht mehr aus, ein

Fahrzeug nur von hinten zu betrachten, sondern es wird notwendig sein, ein Fahr-

zeug auch von den Seiten, von vorne und den Einfluss des Winkels beim Abbiegen zu

betrachten.

Auf Grund dieser neuen Anforderungen und der kontinuierlich verbesserten Sensoren,

ist es notwendig, ein Messverfahren zu entwickeln, mit dem die genauen Positionen

der Reflexionen bestimmt werden können. Ziel ist es, über die gewonnen Informatio-

nen ein Normfahrzeug zu definieren und zu diesem ein radaräquivalentes Kollisions-

ziel zu entwickeln.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Inte

nsität

[%]

Intensität der Reflexion eines realen Pkw

42

Industrieprojekt: Erweiterte Ansätze zur objektiven Bewertung von Fahrsicherheit in Probandenkollektiven

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Daniel Simmermacher

externer Doktorand bei der Daimler AG

In der Entwicklung und Bewertung des Fahrverhaltens heutiger Kraftfahrzeuge spielt

der Aspekt Fahrsicherheit eine zentrale Rolle. Ein fahrsicheres Fahrzeug ermöglicht

dem Fahrer, seiner Kursführungsaufgabe nicht nur in den Grenzen der Physik, son-

dern vor allem auch unter Berücksichtigung seines Fahrkönnens nachzukommen. Ziel

ist die Vermeidung gefährlicher und instabiler Fahrzustände, wie z.B. ein Schleudern

des Fahrzeugs. Um dies zu gewährleisten werden heute Fahrzeuge in standardisierten

und reproduzierbaren Testmanövern getestet. Dabei werden die Reaktionen des

Fahrzeugs auf Fahrereingaben und Störgrößen in Form von Kennwerten erfasst. Die

Stabilitätsgrenzwerte werden dabei stellvertretend für den Kunden von Experten

festgelegt. Die Konsequenz sind zum Teil deutlich abweichende Grenzwerte zwischen

Fahrzeugen verschiedener Hersteller.

Die Frage, welchen quantifizierten Einfluss die Variation eines Grenzwertes auf die

Beherrschbarkeit durch Normalfahrer hat, ist unzureichend beantwortet. Eine Alter-

native zu Expertenbewertungen sind Fahrversuche mit kundenrepräsentativen Pro-

bandenkollektiven.

Anwendung der erweiterten Testmethodik am Beispiel Kurvenbremsen

In diesem Projekt wird eine Methodik zur objektiven Bewertung der Beherrschbarkeit

relevanter Fahrsituationen durch Probandenkollektive entwickelt und erprobt. Ein

Fahrzeug mit Hinterradverstellung erlaubt dabei die gezielte Variation der Fahrsi-

cherheits-Kennwerte. In einer umfangreichen Versuchsreihe auf dem Prüfgelände in

Papenburg wird die objektive Beherrschbarkeit (Kurshaltevermögen und Lenkarbeit)

durch Normalfahrer untersucht. Ziel ist die Entwicklung einer erweiterten objektiven

Bewertungsgrundlage für zukünftige Auslegungen des Fahrverhaltens hinsichtlich

Fahrsicherheit.

Aufgab

ener

füllu

ng

Lenkwinkel vor

Bremsbeginn

Korrektur-/

Nachregelaufwand

Regela

ufwan

d

Kursvorgaberesultierender Kurs

SPs

43

Industrieprojekt: Wechselwirkung zwischen CDC-Dämpfern und deren Stützlagern hinsichtlich Fahrkomfort

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Anja Stretz

externe Doktorandin bei der ZF Sachs AG

Der Zielkonflikt zwischen Fahrsicherheit und Fahrkomfort wird mit CDC (Continous

Damping Control)-Dämpfern durch die Verwendung eines verstellbaren Ventils gelöst, das in Abhängigkeit von der Fahrsituation durch entsprechende Regulierung der

Stromstärke unterschiedliche Dämpfkräfte stellt. Nicht nur die Höhe der Dämpfkräfte

sondern auch der Verlauf der Dämpferkennlinie beeinflusst das Fahrverhalten maß-

geblich. Im Entwicklungsprozess von Pkw werden in Fahrversuchen Dämpferkennli-

nien auf das jeweilige Fahrzeugmodell abgestimmt. Hinsichtlich des Fahrkomforts

(engl. Ride) spielen hierbei ebenso die Gummimetall-Stützlager des Dämpfers eine

große Rolle. Im Vergleich zum „Primary Ride“, der durch große Amplituden der Auf-

baubewegung bei geringen Frequenzen gekennzeichnet ist, ist der „Secondary Ri-

de“ mit kleineren Amplituden bei höheren Frequenzen stärker abhängig von der

Kombination Dämpfer - Lager.

Auf Grund des hohen Komfortanspruchs bei Fahrzeugen mit CDC-Dämpfern soll die

funktionale Wechselwirkung zwischen CDC-Dämpfern und ihren schwingungsdämp-

fenden Stützlagern untersucht werden.

Axial

Radial

KardanikStabilität

Komfort

Geschwindigkeit [m/s]

Dä

mpfk

raft

[N

]

Druck

Zug

SicherheitAxial

Radial

Kardanik

Axial

Radial

KardanikStabilität

Komfort

Geschwindigkeit [m/s]

Dä

mpfk

raft

[N

]

Druck

Zug

Sicherheit

Stabilität

Komfort

Geschwindigkeit [m/s]

Dä

mpfk

raft

[N

]

Druck

Zug

Sicherheit

Gegenseitige Abstimmung von CDC-Dämpfern und deren Stützlagern

Ziel ist die Entwicklung einer methodischen Vorgehensweise zur ganzheitlichen

Dämpferauslegung durch gegenseitige Abstimmung von CDC-Dämpfern und deren Lagern. Die Kennlinien dieser Bauteile sollen hierbei so aneinander angepasst werden,

dass komfortrelevante Kenngrößen wie Kolbenstangen- oder Aufbaubeschleunigung

reduziert werden. Ergebnisse aus der Simulation dienen der Auslegung der Versuchs-

teile, die in Komponentenmessungen und im Fahrzeug untersucht werden.

44

Industrieprojekt: Analyse und Bewertung der Fahrzeugparameter zur Bestimmung des Rundenzeitoptimums eines Renn-sportfahrzeugs

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Timo Völkl

externer Doktorand bei der AUDI AG

Aufgrund von kürzeren Entwicklungszeiträumen, steigendem Kostendruck und stetig

wachsenden Anforderungen wird die Entwicklung der Rennfahrzeuge vermehrt durch

den Einsatz von virtuellen Entwicklungstools unterstützt. Diese sollen eine kürzere

Entwicklungsdauer durch weniger Iterationsschritte in der Testphase ermöglichen.

Für die Entwicklung im auto-

mobilen Rennsport gilt die

Rundenzeit als entscheidendes

Kriterium. Daher ist es wichtig,

die Einflüsse der verschiede-

nen Fahrzeugparameter wie

z.B. Masse, Leistung, Reibbei-

wert und Aerodynamik auf die

Rundenzeit zu kennen und zu bewerten. Aus den physikali-

schen Zusammenhängen lässt

sich eine Zielvorgabe für die

Weiterentwicklung und fahr-

dynamische Abstimmungsar-

beit der Fahrzeuge bilden.

Einige Einflussgrößen auf die Rundenzeiten lassen sich ausreichend genau in quasi-

statischen Simulationen untersuchen. Eine größere Schwierigkeit bereiten die dyna-

mischen Einflussfaktoren, wie z.B. Schwingungen aus Bodenanregung und Aufbau-

bewegung. Um die Rundenzeit zu bewerten, muss die Simulationsumgebung äußerst

exakt auch auf kleine Änderungen der Fahrzeugparameter reagieren. Das führt zu

einem hohen Anspruch an Genauigkeit und Rundenzeitkonvergenz. Da nur bei Ein-

haltung des optimalen Fahrzustandes während der gesamten Streckendurchfahrt ein

Rückschluss auf die Rundenzeit möglich ist, ist die korrekte Bestimmung dieses opti-

malen Zustandes eine der größten Anforderungen an die dynamische Rundenzeitsi-

mulation. Im Rahmen dieses Projekts wird mit verschiedenen Simulationsumgebun-

gen die komplette Rennrunde abgebildet und analysiert. Um die objektive Bewertung

des Einflusses der dynamischen Fahrzeugparameter auf die Rundenzeit zu vervoll-

ständigen, wird die Umsetzbarkeit der theoretisch optimalen Parameter auch auf der Strecke überprüft. Ziel ist es, besonders die dynamischen Größen theoretisch genauer

bewerten zu können und so eine Vorgabe für die Fahrzeugabstimmung zu ermögli-

chen.

45

Abgeschlossene Forschungsprojekte 2009

Kosten-Wirksamkeits- und Stakeholder-Analyse von Systemen zur Unfall-

vermeidung in Straßentunneln

PRORETA II - Überholassistenz

46

Testfahrzeugprojekt

Im Rahmen des Testfahrzeugprojekts führt das Fachgebiet Fahrzeugtechnik Subjek-

tivbeurteilungen an Serienfahrzeugen unterschiedlicher Hersteller und Importeure

durch. Das Projekt bietet unseren Mitarbeitern Zugriff auf aktuelle Fahrzeuge. Dies ist

im Hinblick auf die Kenntnis über den Stand der Technik sowohl für die Forschung als

auch für die Lehre unabdingbar. Die Ausbildung der Studierenden lebt von den Ein-

drücken der Ausbilder, welche durch deren „Erfahrungen“ im Umgang mit neuen

Fahrzeugen und Systemen zu Stande kommen. Darüber hinaus gibt das Projekt

Rückmeldung über die Umsetzung der laufenden Forschung in den Produkten und

ermöglicht, weitere Potenziale in der Fahrzeugentwicklung abzuschätzen. Die von den Mitarbeitern zu verfassenden Berichte trainieren die Fähigkeit zur sachlichen

Diskussion subjektiver Eindrücke und zwingen zur Definition von Beurteilungskriteri-

en. Nicht zuletzt bietet das Testfahrzeugprojekt eine hervorragende praktische Wei-

terbildung für junge Fahrzeugingenieure.

Unseren Partnern, die uns ihre Fahrzeuge zur Verfügung stellen, bieten wir eine fachlich kompetente Diskussion unserer Eindrücke in Form eines ausführlichen Sub-

jektivbeurteilungsberichtes als marktnahe Studie. Zu Gute kommt ihnen insbesondere

unsere Unabhängigkeit als Hochschulinstitut bei zugleich guter Kenntnis der Wettbe-

werber. Im Mittelpunkt jedes Berichtes steht vor allem die konstruktive Kritik.

Mit diesem Anspruch haben wir 1987 unser Testfahrzeugprojekt etabliert und blicken

damit bereits auf eine lange Tradition zurück. Nachdem inzwischen rund 32 Herstel-

ler und Importeure mit uns zusammenarbeiten, ist allein die Gesamtzahl an beurteil-

ten Testwagen bis zur Jahresmitte 2010 auf 429 gestiegen. Die Anzahl der dem Pro-

jekt erst 1994/95 formell zugeordneten Test-Motorräder beläuft sich auf 27. Diese

recht gering anmutende Zahl trügt, da in nunmehr über 30 Jahren aktiver Motorrad-

forschung unzählige Motorräder im Rahmen von Forschungsprojekten ausführlich

untersucht wurden, aber in der Testfahrzeugstatistik nicht auftauchen.

In den vergangenen 12 Monaten wurden drei Wagen sowie ein Motorrad verschiede-

ner Hersteller und Importeure über Zeiträume von zwei bis vier Wochen auf einer

Gesamtstrecke von ca. 15.900 km im Alltagseinsatz gefahren und subjektiv beurteilt.

Das Fahrerkollektiv der Testwagen umfasste durchschnittlich 14 Mitarbeiter des

Fachgebietes (Prof. Dr. rer. nat., Dr.-Ing., Dipl.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. und M.Sc.).

Das Fahrerkollektiv für den Motorradtest setzte sich neben vier Mitarbeitern des FG

aus acht weiteren dem FG nahe stehenden Motorradenthusiasten, darunter Studenten

und Techniker, zusammen. Der Neuwert der Fahrzeuge lag in Summe bei über

226.000 €. Die Beurteilung findet im Alltagsbetrieb ausschließlich auf öffentlichen

Straßen statt. Unser Fahrerkollektiv legt während der Versuchsphase 2.400 bis 5.800

km mit den Testfahrzeugen zurück. Der von uns erstellte Beurteilungsbericht beinhal-

tet eine kritische Diskussion der positiven und negativen Eindrücke aus fahrzeugtech-

nischer Sicht. Zusätzlich werden freie Beschreibungen unserer Tester berücksichtigt.

47

Testfahrzeugstatistik

Die Testfahrzeugstatistik enthält die von FZD beurteilten Fahrzeuge im Zeitraum Juni

2009 bis Mai 2010. Bedingt durch notwendige Einsparmaßnahmen fiel das Testfahr-

zeugprojekt im vergangenen Jahr schwächer als in den zurückliegenden Zeiträumen

aus. Die Prognose für das laufende Jahr gestaltet sich jedoch positiv und wir freuen

uns in den kommenden Monaten wieder verstärkt Fahrzeuge beurteilen zu können.

Testwagen

Hersteller Typ VHub Pmax Mmax Masse Preis Verbrauch Gef.

(ccm) (kW) (Nm) (kg) (€) (l/100 km) Km

BMW 750i 4.395 300 600 1.935 135.200 13,8 l Sb 5.808

Honda Insight

Hybrid 1.339

65

(+10)

121

(+92) 1.276 24.770 4,4 l Sb 3.181

Nissan Pathfinder LT 2.488 126 403 2.332 49.760 8,7 l d 2.492

Summe 209.730 11.481

Mittelwert 2.741 167 405 1.848 69.910 10,1 3.827

Minimum 1.339 75 213 1.276 24.770 7,5 2.492

Maximum 4.395 300 600 2.332 135.200 15,6 5.808

Testmotorrad

Hersteller Typ VHub Pmax Mmax Masse Preis Verbrauch Gef.

(ccm) (kW) (Nm) (kg) (€) (l/100 km) Km

Honda CBR 1000 RR C-ABS

999 131 112 210 16.290 6,0 l Sb 4.424

BMW 750i Nissan Pathfinder LT

Honda Insight Hybrid

Honda CBR 1000 RR “Fireblade” C-ABS

48

Automotive System Engineering Darmstadt

Die TU Darmstadt zeichnet sich traditionell durch erhebliche Forschungsaktivitäten zu

automobilen Themen aus. Eine große Zahl von Fachgebieten beschäftigt sich dabei

mit Methoden, Architekturen und Werkzeugen für die Systementwicklung im Auto-

mobilbereich. Insgesamt 12 Fachgebiete bzw. Institute der TU Darmstadt aus den

Bereichen Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik sowie zwei in Darmstadt

ansässige Institute der Fraunhofer Gesellschaft werden zukünftig, zusätzlich zu ihren

individuellen Forschungsaktivitäten, im Rahmen der gemeinsamen Forschungsinitia-

tive Automotive Systems Engineering (ASE) Darmstadt kooperieren. ASE Darmstadt

zeichnet sich durch seine große Methodenkompetenz und hohe Interdisziplinarität

aus, wie sie insbesondere für die Beherrschung komplexer Systeme benötigt wird.

Es wird ein Zentrum für Automotive Systems Engineering angestrebt, in dem zukünf-

tige Architekturen hochkomplexer Systeme geschaffen werden, und die damit gekop-

pelten hochvernetzten Entwicklungsprozesse durch die Forschung an neuen System-

konzepten und Methoden zum Verstehen und Bewerten komplexer Vorgänge unter-

stützt werden. Begonnen wird diese Kooperation mit der gemeinsamen Forschung zu

innovativen Leitthemen. Bei einem dieser Vorhaben handelt es sich um ein „Car-in-

the-Loop-Konzept“ für die ganzheitliche Entwicklung von Antriebsstrangkonzepten.

Des Weiteren widmet man sich dem Thema „Fahrsimulation“ mit dem Schwerpunkt auf einer für den Fahrer realitätsnahen Simulation. Das dritte Thema zielt auf einen

„integrierten Software-Entwicklungsprozess und Lebenszyklus“ ab, welcher die Soft-

ware- und Funktionsentwicklung von frühestem Ideenstadium über den ganzen wei-

teren Lebenszyklus bis zur Nachlieferung für Reparaturteile umfasst. Zurzeit werden

diese Themen für Förderanträge vorbereitet. Darüber hinaus finden aktuell erste

Gespräche mit potentiellen Partnern aus der Automobilindustrie mit dem Ziel der

finanziellen Unterstützung von oder Beteiligung an ASE Darmstadt statt.

Kompetenzfelder von ASE Darmstadt

49

Uni-DAS e.V.

Das hohe Niveau der deutschen Fahrerassistenzforschung

äußert sich auch in der Vertretung von in Industrie und

Wissenschaft ausgewiesenen Experten in den Universitä-

ten. Um dies auch nach außen zu repräsentieren, haben

sich fünf Lehrstühle zusammengetan:

Prof. Klaus Dietmayer, Universität Ulm, Prof. Berthold

Färber, Universität der Bundeswehr München, Prof. Mar-

kus Maurer, Technische Universität Braunschweig, Prof.

Christoph Stiller, Karlsruher Institut für Technologie und Prof. Hermann Winner, Technische Universität Darmstadt.

Der von ihnen gegründete gemeinnützige Verein Uni-DAS e.V. bildet die Basis für

eine gemeinschaftliche Organisation von Forschungsanträgen und Weiterbildungsan-

geboten, der Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses und des wissenschaftli-

chen Austauschs sowie dem gemeinschaftlichen Auftreten in Gremien.

Die in Uni-DAS vertretene Expertise umfasst das gesamte Gebiet der Fahrerassistenz

von der maschinellen Umfeld-Perzeption über die Assistenzfunktionen, die Mensch-

Maschine-Interaktion und -Systemarchitektur bis hin zu Test- und Bewertungsverfah-

ren.

Prof. Winner übernahm für die ersten 18 Monate den Vorsitz von Uni-DAS, sein Stell-

vertreter ist Prof. Maurer. Fabian Regh wurde als erster Geschäftsführer eingesetzt.

Weitere Informationen können der Homepage www.uni-das.de entnommen werden.

50

Internationale Austauschaktivitäten

Austauschprogramm Virginia-Tech

Im Jahr 2006 initiierte FZD ein studentisches Austauschprogramm und kooperiert

seitdem mit dem Advanced Vehicle Dynamics Laboratory der Virginia Tech unter der

Leitung von Frau Professor Sandu. Seit nunmehr vier Jahren entsendet FZD jährlich

drei Studierende nach Blacksburg an die Virginia Tech. Die Studenten können auf

Grund der jahrelangen Partnerschaft zwischen der TU Darmstadt und der Virginia

Tech ein Semester in den USA studieren und sind von den Studiengebühren in Höhe

von 9.000 US-$ pro Semester befreit. Zusätzlich unterstützt FZD die Studenten mit

einem Stipendium des DAAD in Höhe von 950 € monatlich und einer Reisepauschale

in Höhe von 800 €. Im WS 2009/10 besuchten die Studenten Christina Grotenhöfer,

Sebastian Scholz und Benjamin Siegl die Virginia Tech. Ihre Erfahrungsberichte sind

auf der FZD-Homepage nachzulesen.

Automotive Engineering Summer Germany

In der Zeit vom 24.5.2010 bis zum 30.7.2010 wird zum ersten Mal das Austauschpro-

gramm Automotive Engineering Summer Germany (AESG) für Studenten amerikani-

scher Partneruniversitäten (z.Z. Virginia Tech, University at Buffalo) durchgeführt. Im

Rahmen von AESG belegen die Austauschstudenten die drei von FZD angebotenen

Lehrveranstaltungen Trends der Kraftfahrzeugentwicklung, Advanced Design Project und

Tutorium Fahrzeugtechnik.

Bei der Gestaltung des Programms wurde großer Wert darauf gelegt, den Bedürfnis-

sen der amerikanischen Studenten entgegenzukommen. Beispielsweise findet das

Programm in den amerikanischen Sommersemesterferien statt und es können alle

Lehrveranstaltungen ohne Deutschkenntnisse belegt werden. Zusätzlich werden in Deutschland erworbene Leistungsnachweise vollständig von den Partneruniversitäten

anerkannt.

51

Das Programm erfreute sich bereits im ersten Jahr großer Beliebtheit. So wurden im

Mai 2010 fünf Studenten von der Virginia Tech und drei von der University at Buffalo

bei FZD begrüßt. AESG sichert somit das Fortbestehen des auf gegenseitigem Studen-

tenaustausch basierenden FZD-Programms mit der Virginia Tech. Zusätzlich konnte

ein neues Austauschprogramm mit der University at Buffalo etabliert werden. Dieses

ermöglicht FZD ab 2010 jedes Jahr die Entsendung von zwei deutschen Studenten für

ein Semester an die amerikanische Universität.

AESG-Zeitplan

52

Ausländische Gäste bei FZD

01.06.2009-

29.07.2009

Darcy Dwyer

Smith College, MA, USA

01.06.2009-

29.07.2009

Rachel Howell

Valparaiso University, IN, USA

01.06.2009-

29.07.2009

Amanda Scott

Michigan Technological University, MI, USA

01.06.2009-

29.07.2009

Ivan Stalev

Pennsylvania State University, PA, USA

24.05.2010-

30.07.2010

Rebecca Bandy

Virginia Polytechnic Institute and State University, VA, USA

24.05.2010-

30.07.2010

Devin Clancy

Virginia Polytechnic Institute and State University, VA, USA

24.05.2010-

30.07.2010

Sujay Kawale

Virginia Polytechnic Institute and State University, VA, USA

24.05.2010-

30.07.2010

Steven Mangone

University at Buffalo, NY, USA

24.05.2010-

30.07.2010

Scott Naranjo

Virginia Polytechnic Institute and State University, VA, USA

24.05.2010-

30.07.2010

Eduardo Pinto

Virginia Polytechnic Institute and State University, VA, USA

24.05.2010-

30.07.2010

Nicholas Rhode

University at Buffalo, NY, USA

24.05.2010-

30.07.2010

John Robinson

University at Buffalo, NY, USA

53

Tagungsbesuche

Tagungsbesuche 2010:

PISa - MYMOSA Workshop, Helmond - Eindhoven (NL), 03.-04. Februar 2010: Bene-

dikt Lattke, Kai Schröter

GfA Frühjahrskongress 2010, Darmstadt, 24.-26.März 2010: Andree Hohm, Hermann

Winner

Sicherheit durch Fahrerassistenz, 14.-15. April 2010: Norbert Fecher

Gesellschaft für Ursachenforschung bei Verkehrsunfällen (GUVU) Frühjahrsseminar,

Köln, 16. April 2010: Fabian Regh

Safety Week 2010, Aschaffenburg, 19.-20. Mai 2010: Benedikt Lattke

FISITA 2010 World Automotive Congress, Budapest, 30. Mai - 04. Juni 2010: Mathias

Haag, Stephan Hakuli

International Conference on Safety and Mobility of Vulnerable Road Users (VRU):

Pedestrians, Motorcyclists, and Bicyclists, Jerusalem (IL), 30. Mai - 02. Juni 2010: Kai

Schröter

Tagungsbesuche 2009:

AAET 2009, Braunschweig, 11.-12. Februar 2009: Fabian Regh

chassis.tech 2009, München, 2.-3. März 2009: Marcus Reul

Safety Update 2009, Aschaffenburg, 06.-07. Mai 2009: Fabian Regh

Wissenschaftlerseminar des Instituts für Zweiradsicherheit, Kreuzbergpass (I), 05.-09.

Juni 2009: Kai Schröter, Patrick Seiniger

ESV 2009, Stuttgart, 15.-18. Juni 2009: Benedikt Lattke, Fabian Regh, Marcus Reul,

Kai Schröter, Patrick Seiniger, Hermann Winner

1. Darmstädter Ingenieurkongress – Bau und Umwelt, Darmstadt, 14.-15. September

2009: Hermann Winner

7. Hessischer Mobilitätskongress, Frankfurt a.M., 18. September 2009: Sebastian

Geyer, Hermann Winner

14. Internationaler Kongress Elektronik im Kraftfahrzeug, Baden-Baden, 7.-8. Okto-

ber 2009: Hermann Winner, Andree Hohm

12. Internationale VDI-Tagung Reifen-Fahrwerk-Fahrbahn, Hannover, 20.-21. Okto-

ber 2009: Marcus Reul, Alexander Stoff, Hermann Winner

54

DGON-Symposium: POSNAV 2009, Dresden, 27.-28. Oktober 2009: Nico Dziubek

15. Esslinger Forum Kfz-Mechatronik, Esslingen, 11. November 2009: Hermann

Winner

5. Fahrer im 21. Jahrhundert, Braunschweig, 04.-05. November 2009: Stefan Habe-

nicht, Alexander Weitzel

Subjektive Fahreindrücke sichtbar machen IV, Essen, 12.-13. November 2009: Ale-

xander Stoff

Der FZD-Tagungskalender, ein Ergebnis der stetigen Prozessoptimierung

55

Vorträge

Vorträge 2010, Vortragende unterstrichen:

Schröter, K.; Weidele, A.: Fahrdynamik, Stabilität und Bremsverhalten von Motorrä-

dern, DEKRA Grundlehrgang Unfallanalyse, Altensteig, Januar 2010

Hohm, A.; Winner, H.: Probandenstudie zur Ermittlung der Adequate Overtaking

Margin (AOM) für die Fahrerassistenz in Überholsituationen. 56. Kongress der Ge-sellschaft für Arbeitswissenschaft, Darmstadt, März 2010

Lattke, B., Winner, H.; Entwicklung eines kommunikationsbasierten Fahrerassistenz-

und Komfortsystems für Motorräder, Safety Lecture, Safety Week 2010, Aschaffen-

burg, Mai 2010

Winner, H.; Fecher, N.: Forschung für mehr Fahrsicherheit, Kolloquium „Talk im

Tower“, Griesheim, Mai 2010

Haag, M., Winner, H., Ungethüm, U., Simon, D., Sykora, J.: Modeling Concept for

Dimensioning of Wheel Brake Systems, FISITA 2010 World Automotive Congress,

Budapest, Mai 2010

Hakuli, S.; Kluin, M.; Geyer, S.; Winner, H.: Development and Validation of Manoeu-

vre-Based Driver Assistance Functions for Conduct-by-Wire with IPG CarMaker,

FISITA 2010 World Automotive Congress, Budapest, Mai 2010

Seiniger, P.; Schröter, K.; Gail, J.: Perspectives for Motorcycle Stability Control Sys-

tems, International Conference on Safety and Mobility of Vulnerable Road Users

(VRU): Pedestrians, Motorcyclists, and Bicyclists, Jerusalem (IL), Mai 2010

Vorträge 2009, Vortragende unterstrichen:

Seiniger, P., Weidele, A.: Fahrdynamik, Stabilität und Bremsverhalten von Motorrä-

dern, DEKRA Grundlehrgang Unfallanalyse, Altensteig, Januar 2009

Reul, M.; Winner, H.; Schürr, H.; Laduron, P.: ABS-Control Using Dynamic Wheel

Load Information, chassis.tech 2009, München, März 2009

Winner, H.; Fecher, N.; Regh, F.; Hoffmann, J.: Fahrversuche zur Untersuchung von

Frontalkollisionsgegenmaßnahmen, 4. Darmstädter Kolloquium Mensch & Fahrzeug,

Darmstadt, März 2009

Reul, M.; Winner, H.: Enhanced Braking Performance by Integrated ABS and Semi-

Active Damping Control, ESV 2009, Stuttgart, Juni 2009

56

Gail, J.; Funke, J.; Seiniger, P.; Westerkamp, U.; Anti Lock Braking and Vehicle Sta-

bility Control for Motorcycles – Why or Why not?, ESV 2009, Stuttgart, Juni 2009

Winner, H.; Fecher, N.; Geyer, S.: Ansätze der Fahrzeugtechnik zur Reduzierung der

Umweltbelastungen im Straßenverkehr. 1. Darmstädter Ingenieurkongress - Bau und

Umwelt, Darmstadt, September 2009

Winner, H.; Fecher, N.; Geyer, S.: Umwelt- und ressourcenschonende Fahrzeugtech-

nik im Überblick, 7. Hessischer Mobilitätskongress, Frankfurt a.M., September 2009

Reul, M.; Betz, A.; Winner, H.: Optimierung des Anbremsvorgangs durch Koordinati-

on semi-aktiver Dämpfer mit ABS, 12. Internationale VDI-Tagung Reifen-Fahrwerk-

Fahrbahn, Hannover, Oktober 2009

Wesp, A.; Stoff, A.; Winner, H.: Der Einfluss der Systemauslegung hinterachsgelenk-

ter Fahrzeuge auf die Bewertung von Fahrern im Makrosinusversuch. 12. Internatio-

nale VDI-Tagung Reifen-Fahrwerk-Fahrbahn, Hannover, Oktober 2009

Isermann, R.; Schiele, B.; Winner, H.; Hohm, A.; Mannale, R.; Schmitt, K.; Wojek, C.;

Lüke, S.: Elektronische Fahrerassistenz zur Vermeidung von Überholunfällen, 14.

Internationaler Kongress Elektronik im Kraftfahrzeug, Baden-Baden, Oktober 2009

Wesp, A.; Stoff, A.; Winner, H.: Die Systemauslegung von hinterachsgelenkten Fahr-

zeugen als Einflussgröße auf die Fahrerbewertung im Makrosinusversuch und Spur-

wechsel. Subjektive Fahreindrücke sichtbar machen IV, Essen, November 2009

Winner, H.: Die Evolution der Fahrer-Assistenzsysteme. 15. Esslinger Forum Kfz-

Mechatronik, Esslingen, November 2009

57

Handbuch Fahrerassistenzsysteme

Am 20. Juli 2009 erschien im Verlag Vie-

weg+Teubner das von Hermann Winner, Stephan

Hakuli und Gabriele Wolf herausgegebene Hand-

buch Fahrerassistenzsysteme. Dieses Buch ist in

seiner Ausführlichkeit einzigartig im deutschspra-chigen Raum, denn es werden nicht nur die im Pkw-

Bereich bereits am Markt verfügbaren Systeme für

aktive Sicherheit und Fahrerentlastung detailliert

beschrieben, sondern auch Funktionen, die sich

derzeit noch im Forschungsstadium befinden. Ihre

Komponenten, das heißt die erforderlichen Sensoren,

Aktoren, mechatronischen Subsysteme und Betäti-

gungselemente werden ebenso erläutert wie die

nutzergerechte Gestaltung der Mensch-Maschine-

Schnittstelle zwischen Assistenzsystem und Fahrer.

Zwei Kapitel über die Besonderheiten von Fahreras-

sistenzsystemen bei Nutzfahrzeugen und Motorrä-

dern runden den umfassenden Ansatz ab.

Das Handbuch Fahrerassistenzsysteme ist damit ein Grundlagenwerk, das sich an

Entwicklungs- und Applikationsingenieure der Automobilindustrie richtet und auch

für Studenten vieler Fachrichtungen, z. B. Kraftfahrzeugtechnik, Mechatronik und

technische Informatik, von großem Nutzen sein wird.

Insgesamt haben über 90 Autoren am Handbuch Fahrerassistenzsysteme mitgewirkt,

wobei FZD, den eigenen Forschungskompetenzen entsprechend, mit einem hohen

Eigenanteil vertreten ist. Von FZD-Autoren wurden, teilweise in Zusammenarbeit mit

Co-Autoren aus Forschung und Industrie, die Kapitel Radar, Fahrdynamikregelsysteme

und Betätigungsunterstützung für Motorräder, Adaptive Cruise Control, Frontalkolli-

sionsschutzsysteme, Fahrerwarnelemente, Kreuzungsassistenz, Bewertungskonzept EVITA,

Kooperative Automation und der Ausblick auf zukünftige Assistenzsysteme Quo Vadis,

FAS? geschrieben.

Bibliographische Daten:

Hermann Winner, Stephan Hakuli, Gabriele Wolf: Handbuch Fahrerassistenzsysteme. ATZ-MTZ-Fachbuch, Vieweg+Teubner, 2009, ISBN 978-3-8348-0287-3

58

Veröffentlichungen

Veröffentlichungen 2010:

Haag, M., Winner, H., Ungethüm, U., Simon, D., Sykora, J.: Modeling Concept for

Dimensioning of Wheel Brake Systems, FISITA 2010 World Automotive Congress. 30.

Mai - 04. Juni 2010 in Budapest, 2010

Hakuli, S.; Kluin, M.; Geyer, S.; Winner, H.: Development and Validation of Manoeu-

vre-Based Driver Assistance Functions for Conduct-by-Wire with IPG CarMaker,

FISITA 2010 World Automotive Congress. 30. Mai - 04. Juni 2010 in Budapest, 2010

Hohm, A., Winner, H.: Probandenstudie zur Ermittlung der Adequate Overtaking

Margin (AOM) für die Fahrerassistenz in Überholsituationen. In: Gesellschaft für

Arbeitswissenschaft e. V. (Hrsg.): Neue Arbeits- und Lebenswelten gestalten. 56.

Kongress der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft vom 24.-26. März 2010 in Dar-

mstadt, 2010

Schmidt, D.: Fehleranalyse und Datenfusion von Satellitennavigations- und Fahrdy-

namiksensorsignalen. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 719, ISBN 978-3-18-

371912-9, Düsseldorf, 2010

Seiniger, P.; Schröter, K.; Gail, J.: Perspectives for Motorcycle Stability Control Sys-

tems, International Conference on Safety and Mobility of Vulnerable Road Users (VRU): Pedestrians, Motorcyclists, and Bicyclists. 30. Mai - 02. Juni 2010 in Jerusa-

lem (IL), 2010

Veröffentlichungen 2009:

Bruder, R.; Winner, H. (Hrsg.): Darmstädter Kolloquium Mensch & Fahrzeug. Wie

realitätsnah lässt sich Fahrerverhalten messen? 18.-19. März 2009 in Darmstadt.

Ergonomia Verlag, Stuttgart, 2009

Fecher, N.; Fuchs, K.; Hoffmann, J.; Abendroth, B.; Bruder, R.; Winner, H.: Aktive

Gefahrenbremsungen - Wie reagiert das Fahrer-Fahrzeug-System? In: ATZ Automo-

biltechnische Zeitschrift 02/2009

Fecher, N.; Winner, H.: Fachgebiet Fahrzeugtechnik. In: Young Professionals Technik

Sommersemester 2009, ALPHA, April 2009, S. 282-288, ISSN 1862-9253

Gail, J.; Funke, J.; Seiniger, P.; Westerkamp, U.; Anti Lock Braking and Vehicle Sta-

bility Control for Motorcycles – Why or Why not? ESV 2009. 15.-18. Juni 2009 in Stuttgart, 2009

59

Hakuli, S.; Schreiber, M.; Winner, H.: Entwicklung eines Methodenkatalogs für ma-

növerbasiertes Fahren nach dem Conduct-by-Wire-Prinzip. 1. Automobiltechnisches

Kolloquium. 16.-17. April 2009 in München, 2009

Hakuli, S. et al.: Kooperative Automation. In: Winner, H.; Hakuli, S.; Wolf, G.

(Hrsg.): Handbuch Fahrerassistenzsysteme. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden,

2009

Hoffmann, J.; Winner, H.: EVITA - Das Prüfverfahren zur Beurteilung von Antikollisi-onssystemen. In: Winner, H.; Hakuli, S.; Wolf, G. (Hrsg.): Handbuch Fahrerassistenz-

systeme. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden, 2009

Isermann, R.; Schiele, B.; Winner, H.; Hohm, A.; Mannale, R.; Schmitt, K.; Wojek, C.;

Lüke, S.: Elektronische Fahrerassistenz zur Vermeidung von Überholunfällen, 14.

Internationaler Kongress Elektronik im Kraftfahrzeug, 10/2009, Band 2075, Baden-

Baden, 2009

Mages, M.: Top-Down-Funktionsentwicklung eines Einbiege- und Kreuzenassistenten.

Forstschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 694, ISBN 978-3-18-369412-9, Düsseldorf,

2009.

Reul, M.; Winner, H.; Schürr, H.; Laduron, P.: ABS-Control Using Dynamic Wheel

Load Information. chassis.tech 2009. 2.-3. März 2009 in München, 2009

Reul, M.; Winner, H.: Enhanced Braking Performance by Integrated ABS and Semi-

Active Damping Control. ESV 2009. 15.-18. Juni 2009 in Stuttgart, 2009

Reul, M.; Betz, A.; Winner, H.: Optimierung des Anbremsvorgangs durch Koordinati-

on semi-aktiver Dämpfer mit ABS. 12. Internationale VDI-Tagung Reifen-Fahrwerk-Fahrbahn. 20.-21. Oktober 2009 in Hannover, 2009

Sardá, A.: Wirkungskette der Entstehung von Hotspots und Heißrubbeln in Pkw-

Scheibenbremsen. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 704, ISBN 978-3-18-370412-

5, Düsseldorf, 2009

Seiniger, P. et al.: Fahrdynamikregelsysteme für Motorräder. In: Winner, H.; Hakuli,

S.; Wolf, G. (Hrsg.): Handbuch Fahrerassistenzsysteme. Vieweg+Teubner Verlag,

Wiesbaden, 2009

Seiniger, P.: Erkennbarkeit und Vermeidbarkeit von ungebremsten Motorrad-

Kurvenunfällen. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 707, ISBN 978-3-18-370712-9,

Düsseldorf, 2009

Wesp, A.; Stoff, A.; Winner, H.: Der Einfluss der Systemauslegung hinterachsgelenk-

ter Fahrzeuge auf die Bewertung von Fahrern im Makrosinusversuch. 12. Internatio-

nale VDI-Tagung Reifen-Fahrwerk-Fahrbahn. 20.-21. Oktober 2009 in Hannover, 2009

60

Wesp, A.; Stoff, A.; Winner, H.: Die Systemauslegung von hinterachsgelenkten Fahr-

zeugen als Einflussgröße auf die Fahrerbewertung im Makrosinusversuch und Spur-

wechsel. Subjektive Fahreindrücke sichtbar machen IV. 12./13. November 2009 in

Essen, 2009

Winner, H.; Fecher, N.; Regh, F.; Hoffmann, J.: Fahrversuche zur Untersuchung von

Frontalkollisionsgegenmaßnahmen. In: Bruder, R.; Winner, H. (Hrsg.): Darmstädter

Kolloquium Mensch & Fahrzeug - Wie realitätsnah lässt sich Fahrerverhalten messen? Ergonomia Verlag, Stuttgart, 2009

Winner, H.; Regh, F.: Aktive Sicherheit – Effektivität aktiver Sicherheitssysteme, Der

Weg zum autonomen Fahrzeug. Safety Update 2009. 06./07. Mai 2009 in Aschaffen-

burg, 2009

Winner, H.: Die Evolution der Fahrer-Assistenzsysteme. 15. Esslinger Forum Kfz-Me-

chatronik. 11. November 2009 in Esslingen, 2009

Winner, H.; Hakuli, S.; Wolf, G. (Hrsg.): Handbuch Fahrerassistenzsysteme. Vie-

weg+Teubner Verlag, Wiesbaden, 2009

Winner, H.: Radarsensorik. In: Winner, H.; Hakuli, S.; Wolf, G. (Hrsg.): Handbuch

Fahrerassistenzsysteme. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden, 2009

Winner, H.; Danner, B.; Steinle, J.: Adaptive Cruise Control. In: Winner, H.; Hakuli,

S.; Wolf, G. (Hrsg.): Handbuch Fahrerassistenzsysteme. Vieweg+Teubner Verlag,

Wiesbaden, 2009

Winner, H.: Frontalkollisionsschutzsysteme. In: Winner, H.; Hakuli, S.; Wolf, G.

(Hrsg.): Handbuch Fahrerassistenzsysteme. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden, 2009

Winner, H.; Wolf, G.: Quo vadis, FAS? In: Winner, H.; Hakuli, S.; Wolf, G. (Hrsg.):

Handbuch Fahrerassistenzsysteme. Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden, 2009

Winner, H.; Fecher, N.; Geyer, S.: Ansätze der Fahrzeugtechnik zur Reduzierung der

Umweltbelastungen im Straßenverkehr. 1. Darmstädter Ingenieurkongress - Bau und

Umwelt. 14./15. September 2009 in Darmstadt, 2009

Winner, H.; Fecher, N.; Geyer, S.: Umwelt- und ressourcenschonende Fahrzeugtech-

nik im Überblick. 7. Hessischer Mobilitätskongress. 18. September 2009 in Frankfurt

a.M., 2009

Wolf, G.; Winner, H.: Driving in Road Tunnels - Socio-Economic Assessment of Acci-

dent Prevention Systems. 5. Internationaler Fachkongress Verkehr und Sicherheit in

Straßentunneln. 6.-8. Mai 2009 in Hamburg, 2009

61

Mitarbeit in Gremien

Kai Schröter:

Fachausschuss Kraftfahrzeugtechnik des Kraftfahrtbundesamtes, Sonderaus-

schuss Zweiradfahrzeuge

Hermann Winner:

Uni-DAS e.V. zur Förderung der universitären Fahrerassistenzforschung, Grün-

der und erster Vorsitzende

Wissenschaftliche Gesellschaft für Kraftfahrzeug- und Motorentechnik e.V.

Programmausschuss VDI-Tagungsreihe Erprobung und Simulation

Programmausschuss VDI/VW-Gemeinschaftstagung Integrierte Sicherheit und

Fahrerassistenz

Programmausschuss VDI-Tagungsreihe Reifen, Fahrwerk, Fahrbahn

Vertreter des Fachbereichs Maschinenbau in der Prüfungskommission Master of

Traffic and Transport, TU Darmstadt

Forschungsschwerpunkt Integrierte Verkehrssysteme, TU Darmstadt

Forschungsschwerpunkt Mechatronik, TU Darmstadt

Externes Mitglied der Berufungskommission „Autonome Fahrzeugsysteme und

mobile Roboter“ der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Mitglied des AK I.14, Normungsausschuss Automobiltechnik

Akkreditierungsgutachter für verschiedene Akkreditierungsagenturen (ZEvA,

AIISIN, AQIN)

62

Auszeichnungen

Herr Nico Cianciaruso wurde mit dem FFF-Jahrespreis ausgezeichnet. Zu seinen

besonderen Verdiensten zählen beispielsweise der Aufbau einer neuen FZD-

Datenbank und die große Unterstützung bei der Serverumstellung.

KONTAKT

Prof. Dr. rer. nat. Hermann Winner

Technische Universität Darmstadt

Fachgebiet Fahrzeugtechnik

Petersenstraße 30

64287 Darmstadt

Telefon +49 6151 164372

Fax +49 6151 165192

kontakt@fzd.tu-darmstadt.de

www.fahrzeugtechnik-darmstadt.de

Fachgebiet FahrzeugtechnikTechnische Universität DarmstadtPetersenstraße 3064287 DarmstadtTelefon 06151/16-4372Fax 06151/16-5192Email kontakt@fzd.tu-darmstadt.deInternet www.fahrzeugtechnik-darmstadt.de