Jahresbericht 2010/2011 - bei FZD - Technische Universität Darmstadt

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Jahresbericht 2010/2011
Fachgebiet Fahrzeugtechnik
Technische Universität Darmstadt | Prof. Dr. rer. nat. Hermann Winner
www.fahrzeugtechnik-darmstadt.de
Vorwort
Sehr geehrte Leserinnen und Leser,
in diesem Jahresbericht berichten wir Ihnen über die Entwicklungen bei FZD und den aktuellen Stand von Forschung und
Lehre im Zeitraum 2010 bis Mai 2011. Wie auch in anderen
Bereichen ist dieser Zeitraum durch die wirtschaftliche Erholung nach einer Talfahrt
geprägt. Die industrielle Drittmittelforschung ist mittlerweile wieder auf Vorkrisenniveau, passend zum Generationswechsel, der seit Ende 2010 stattfindet und mit dem
viele neue Gesichter bei FZD und auch neue Forschungsaufgaben verbunden sind.
Im Jahresberichtszeitraum gelang es uns auch den Beitrag von FZD zur Internationalisierung der Studierenden auszubauen. Mit dem im Jahre 2010 begonnenen Automotive-Engineering-Summer-Germany-Programm legt FZD die Basis für die Sicherstellung
des Austauschs mit den beiden Partneruniversitäten in den USA (VirginiaTech und
SUNY Buffalo), weil hierüber die geforderte Balance des Austauschs erreicht wird.
Weiterhin wurde ein neues Tor nach China errichtet, das, unterstützt durch Industriestipendien, Studierenden der TU Darmstadt einen Studienaufenthalt und in Zukunft
sogar einen Doppelmasterabschluss an der Tongji Universität in Schanghai ermöglicht.
Auch dieses Programm wird stark nachgefragt.
Details zu diesen Programmen finden sich im weiteren Verlauf dieses Berichts, ebenso
wie die vielfältigen anderen Aktivitäten des Berichtszeitraums.
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 2011
Prof. Dr. rer. nat. Hermann Winner
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1
Inhaltsverzeichnis
2
Mitarbeiter
3
Neu bei FZD
5
Lehre
8
Exkursionen
12
FZD-Seminare
20
Promotionen
23
Veranstaltungen
27
Finanzen
29
Fördernde Institutionen und Kooperationspartner
33
Forschungsprojekte
34
Testfahrzeugprojekt
55
ASE Darmstadt
57
Uni-DAS e.V.
58
Internationale Austauschaktivitäten
59
Tagungsbesuche
63
Vorträge
65
Veröffentlichungen
67
Mitarbeit in Gremien
70
Auszeichnungen
71
Redaktion: Felix Lotz, Sebastian Geyer
2
Mitarbeiter
Das FZD-Team vor dem roten Zahnrad
Von links nach rechts:
Christina Grotenhöfer, Stephan Hakuli, Robert Korndörfer, Stefan Habenicht, Sven
Müller, Kai Schröter, Michael Augustin, Felix Lotz, Prof. Hermann Winner, Alexander
Weitzel, Rita Delp, Sebastian Geyer, Dr. Norbert Fecher, Peter Korzenietz, Benedikt
Lattke, Alexander Stoff, Fabian Regh, Gunther Seipel, Mathias Haag, Nico Dziubek,
Ning Zhang
Auf dem Foto sind nicht vertreten:
Phil Adams, Harald Bathke, Alexander Betz, Prof. em. Bert Breuer, Dr. Uwe Ernstberger, Anneliese Hüther, Emir Kutluay, Benjamin Marx, Dr. Dietrich Overhoff, Christine
Suszka, Daniel Simmermacher, Anja Stretz, Timo Völkl, Dr. Alois Weidele
3
Anzahl der Mitarbeiter in den Jahren 2009 bis 2011
Die derzeit (Stand 31. Mai 2011) insgesamt 36 Personen sind:
2 Professoren,
3 Lehrbeauftragte,
1 Oberingenieur,
18 Wissenschaftliche Mitarbeiter bei FZD und 4 externe Doktoranden
1 Sekretärin, 1 Buchhalterin
4 Mitarbeiter in der Mechanischen Werkstatt
1 Mitarbeiter in der Elektronischen Werkstatt
1 Auszubildender
Es sind ausgeschieden:
Marcus Reul
Anke Mehm
Florian Füllgrabe
4
Wiss. Mitarbeiter
Sekretärin
Wiss. Mitarbeiter
31.08.2010
30.04.2011
30.04.2011
Neu bei FZD
Ning Zhang
Wissenschaftlicher Mitarbeiter seit 18.10.2010
2003-2007
2007-2010
2010
Studium des Maschinenbaus an der Southeast University in Nanjing,
Provinz Jiangsu, China, Abschluss: Bachelor of Engineering
Studium der Fahrzeugtechnik an der Southeast University, Abschluss:
Master of Engineering
Promotionsstipendium des China Scholarship Council
Alexander Betz
2005
2005-2010
Abitur: Ricarda-Huch-Schule, Dreieich-Sprendlingen
Studium des Allgemeinen Maschinenbaus an der TU Darmstadt

Bachelor Thesis am Fachgebiet Fahrzeugtechnik im Bereich
Bremskomfort/Heißrubbeln

Auslandsaufenthalte: Miami University, Virginia Tech

Master Thesis am Fachgebiet Fahrzeugtechnik im Bereich Fahrsimulation
5
Felix Lotz
2003
2004-2010
Abitur am Spessart Gymnasium in Alzenau i. Ufr.
 Studienarbeit am Fachgebiet Fahrzeugtechnik zum Thema Kollisionswarnsysteme
 Auslandsaufenthalt an der Virginia Tech, Blacksburg, USA
 Diplomarbeit am Institut für Arbeitswissenschaft: „Analysis of the
Influence of Daylight Conditions on the Driver Alert in Emergency
Braking Situations.“
Christina Grotenhöfer
Wissenschaftliche Mitarbeiterin seit 01.03.2011
2003
2005-2008
2008-2010
6
Abitur Friedrich-Spee Gymnasium in Rüthen
Studium des Allgemeinen Maschinenbaus an der FH Südwestfalen
 Auslandssemester an der Virginia Tech, USA
 Masterarbeit am Fachgebiet Fahrzeugtechnik
Peter Korzenietz
2003
2003-2010
Abitur an der Oberstufe der Immanuel-Kant-Schule in Kelkheim/Ts.
 Studienarbeit am Institut für Arbeitswissenschaften zum Thema
Conduct-by-Wire
 Auslandsstudium an der Chalmers Tekniska Högskolan, Göteborg, Schweden
 Diplomarbeit am Fachgebiet Fahrzeugtechnik: „Konzeption und
Validierung der Systemarchitektur eines manöverbasierten Fahrstreifenwechselassistenten“
Lehre und Forschung am Fachgebiet Fahrzeugtechnik wurden auch im Jahr 2010
tatkräftig durch studentische Hilfskräfte unterstützt. Die Zahl der von den HiWis
geleisteten Arbeitsstunden belief sich auf 13.710.
Anzahl der geleisteten HiWi-Stunden in den Jahren 2008 bis 2010
7
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 Fachgebiet absolvierten Prüfungen widerspiegelt.
Auch im Sommersemester 2010 wurde wieder eine FAS-Demonstration veranstaltet.
Diese dient dazu die theoretische Ausbildung zur Vorlesung "Mechatronik und Fahrerassistenzsysteme 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 2010 wurde FZD tatkräftig von der AUDI AG und der PMD Technologies GmbH unterstützt.
FAS-Demo 2010 auf dem August-Euler Flugplatz in Griesheim
Mit sehr positiver Resonanz wurde die Einführung von E-Learning-Angeboten am
Fachgebiet Fahrzeugtechnik angenommen. Dabei wurden das Tutorial Digitale Signalverarbeitung als Hilfestellung zur Anfertigung studentischer Arbeiten und die
Erweiterung der Veranstaltung „Fahrdynamik und Fahrkomfort“ um Videoaufzeichnungen erfolgreich abgeschlossen. Im Sommersemester 2011 wird ebenso die Veranstaltung „Mechatronik und Assistenzsysteme im Automobil“ aufgezeichnet und zum
Download angeboten. Um auch weiterhin eine aktuelle Repräsentation des FZDLehrekonzeptes in einem virtuellen Format anzubieten, wurde diese Vorlesung um
am heimischen Rechner verwendbare Simulationsmodelle erweitert. Der hohe Ausstattungs- und Reifegrad beider Veranstaltungen wurde mit der Verleihung des „ELabels“ für hervorragende E-Learning-Angebote ausgezeichnet.
Nach der Bewilligung von Fördermitteln aus den Programmen TU-Online III und TUOnline IV vom E-Learning-Center der TU Darmstadt, welche ausschließlich zur Umsetzung von E-Learning-Veranstaltungen vorgesehen waren, wird nach der Förderzusage des neuen Programmes „TU Online Plus“ am Fachgebiet Fahrzeugtechnik dedizierte Lehre-Hardware angeschafft. Dadurch ist eine standardisierte, zentrale Plattform zur Präsentation und Aufzeichnung von Vorlesungen geschaffen, welche die
angestrebte Umsetzung des Angebotes aller FZD-Veranstaltungen in einem ELearning-Format ermöglicht.
8
Bei der Lehrveranstaltung „Fahrdynamik und Fahrkomfort“ kommt ein bewährtes
Lehr- und Lernkonzept zum Einsatz. Die herkömmliche Vorlesung wird durch begleitende Übungen ergänzt, in denen die Studenten Fahrzeugmodelle in
MATLAB/Simulink erstellen und vorgegebene Aufgaben lösen. Ergänzend dazu finden in regelmäßigen Abständen im Multimediapool betreute Rechnerübungen statt.
Die Studenten erlangen aufgrund der praktischen Umsetzung des gelernten Wissens
ein tieferes Verständnis und ein Gefühl für die Abhängigkeiten und den Einfluss
verschiedener Parameter auf das Fahrzeugverhalten. Erweiternd zum vorherigen
Semester wurden alle Vorlesungen und die Rechnerübungen hinsichtlich eines ELearning-Angebotes aufgezeichnet und den Studenten in Clix zur selbstständigen
Wissensaneignung sowie zur Vorlesungsnachbereitung zur Verfügung gestellt.
E-Learning bei FZD
Die Vorlesung „Trends der Kraftfahrzeugentwicklung“ wird seit 2010 im Sommersemester auf Englisch, im Wintersemester auf Deutsch gehalten. Damit wurde der
Integration englischsprachiger Austauschstudenten, die im Rahmen des „Automotive
Engineering Summer Germany“ (AESG) ans Fachgebiet kommen, Rechnung getragen.
Im Tutorium Fahrzeugtechnik wurde ein neuer Versuch zur Adaptive Cruise Control
(ACC) realisiert, außerdem wird das Tutorium im Hinblick auf AESGAustauschstudenten sowohl in Deutsch als auch in English angeboten.
9
Tutorium Fahrzeugtechnik
Das Tutorium Fahrzeugtechnik ist eine jährlich stattfindende Lehrveranstaltung im
Rahmen des Master-Studiengangs und wurde bei FZD erneut im Sommersemester
2010 in der ersten Woche der vorlesungsfreien Zeit durchgeführt. Im Rahmen des
Tutoriums bereiten sich die Studenten auf vier verschiedene Fahrversuche vor, die an
zwei Tagen auf dem August-Euler-Flugplatz in Griesheim durchgeführt werden.
Danach erfolgt die Auswertung und Nachbereitung der Versuche in Form einer
schriftlichen Ausarbeitung. Im Abschlusskolloquium wird diese dann von einem anderen Gruppenmitglied vorgestellt und diskutiert. Die Durchführung und Ausarbeitung
der praktischen Versuche dient der Vertiefung der theoretischen Grundkenntnisse aus
den kraftfahrzeugtechnischen Vorlesungen.
Die folgenden Versuche wurden durchgeführt:




Analyse von Systemparametern und Funktionsgrenzen eines exemplarischen ACC-Systems
Fahrwiderstands- und Fahrleistungsbestimmung im Fahrversuch
Bestimmung der Größen des Bremsvorgangs und Grundsatzversuche zum
Einfluss des Ausfalls einzelner Radbremsen
Ermittlung
des
Einflusses
unterschiedlicher
Schwingungsdämpferabstimmungen auf das querdynamische Fahrverhalten und den Vertikalkomfort
Erstmals in diesem Jahr fand das Tutorium in Kombination mit dem „Automotive
Engineering Summer Germany“ statt. Dadurch gab es zusammen mit den amerikanischen Austauschstudenten insgesamt 24 statt bisher 16 Teilnehmer. Weiterhin war
das gute Wetter perfekte Voraussetzung für das neue Werbevideo zur Ankündigung
des Tutoriums in der Vorlesung, welches im Rahmen der Versuchsdurchführung
gedreht wurde.
10
Forschungsseminar
Das Forschungsseminar ist eine Lehrveranstaltung im Rahmen des MasterStudiengangs und wurde bei FZD erneut im Sommersemester 2010 sowie im Wintersemester 2010/11 durchgeführt. Im Rahmen des Seminars bearbeiten die Studenten
unterschiedliche wissenschaftliche Fragestellungen in einer Recherche und erlernen
dabei auch die notwendige methodische Vorgehensweise. Die erarbeiteten Erkenntnisse werden in Form einer schriftlichen Ausarbeitung und zweier Präsentationen
dargestellt.
Die folgenden Themenbereiche wurden in insgesamt 12 Seminararbeiten bearbeitet:

Elektromobilität (SS 2010)

Fahrsimulatoren (SS 2010)

Subjektive Bewertungsmethoden von Fahrzeugkomponenten (WS 2010/11)
Prüfungsleistungen bei FZD
Einen Überblick über alle bei FZD abgelegten Prüfungen gibt die folgende Tabelle:
Prüfungen
Kraftfahrzeugtechnik
Mechatronik und Assistenzsysteme
Fahrdynamik und Fahrkomfort
Trends der Kraftfahrzeugentwicklung
Motorräder (Dr. Weidele)
Reifentechnologie (Dr. Overhoff)
Kfz I+II
Produktentstehung und -auslegung
Summe
2008
76
16
14
13
13
44
176
2009
77
15
9
9
23
14
17
164
2010
81
21
46
34
19
28
3
14
246
Über die Anzahl abgeschlossener Master-Theses (MaTh), Diplomarbeiten (DA), Bachelor-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
Bachelor-Theses, Studienarbeiten
Master-Theses, Diplomarbeiten
Advanced Design Projects
Forschungsseminar
Summe
2008
38
20
8
66
2009
32
14
11
17
74
2010
27
17
16
17
77
11
Exkursionen
Exkursion zu Pirelli Deutschland, Breuberg, 15. Juni 2010
Im Rahmen der Vorlesung „Reifentechnologie II“ wurden die Teilnehmer von Pirelli
Deutschland in das Entwicklungszentrum und Werk nach Breuberg im Odenwald
eingeladen. Dort hatten die Studenten die Möglichkeit, die einzelnen Stationen Reifenentwicklung, -Herstellung und –Prüfung von Anfang bis Ende „live“ zu erleben.
Einer der Höhepunkte stellte die Besichtigung der MIRS-Fabrik (Modular Integrated
Robotized System) dar. Dabei handelt es sich um eine hochautomatisierte Pilotanlage,
welche die mögliche Zukunft der Reifenherstellung aufzeigt. Die Exkursion verdeutlicht auf eindrucksvolle Weise die Inhalte der Vorlesung und trägt dadurch zu einem
tiefer gehenden Verständnis bei den Studenten bei. Gleichzeitig wurden noch einmal
die Komplexität und der Entwicklungsaufwand deutlich, die hinter einem modernen
Fahrzeugreifen stecken.
12
Exkursion in das Mercedes-Benz Werk, Sindelfingen, 24.
Juni 2010
Das FZD-Lehrangebot wurde zum Sommersemester 2010 um eine neue Lehrveranstaltung mit dem Titel „Produktentstehung und –auslegung in der Automobilindustrie“ erweitert. Als Dozenten konnte FZD Herrn Dr. Uwe Ernstberger, Leiter Programm-Management S/SL/SLK/M/R/GL/Maybach bei der Daimler AG, gewinnen,
der die Vorlesung im Lehrauftrag hält.
Ein fester Bestandteil des Lehrkonzepts ist die Durchführung einer Exkursion in das
Mercedes-Benz Werk nach Sindelfingen. In der Pkw-Entwicklung erhielten die Studenten interessante Einblicke in den Bereich Virtual Reality und eine Demonstration
der dort eingesetzten Entwicklungs-Tools wie Powerwall, CAVE und Mixed Reality.
Im zweiten Teil der Exkursion lag der Fokus auf der Fertigungstechnik. Im Anschluss
an die dazugehörige Vorlesungseinheit, die Herr Dr. Ernstberger vor Ort hielt, konnten die Studenten die in der Theorie betrachteten Verfahren direkt im Werk erleben.
Hierbei wurden mehrere Stationen durchlaufen. Ausgangspunkt bildete das Presswerk, gefolgt von dem Rohbau der C-Klasse mit dem Schwerpunkt auf dem RobscanVerfahren und abschließend dem Rohbau der S-Klasse mit dem Schwerpunkt auf den
Verfahren mechanisches Fügen und Kleben. Während der gesamten Exkursion standen den Studenten an allen Stationen kompetente Ansprechpartner Rede und Antwort.
Insgesamt kann die Exkursion aufgrund der äußerst positiven Bewertung durch die
Studenten als voller Erfolg gewertet werden und wird daher auch in den kommenden
Jahren Teil dieser neuen Lehrveranstaltung bleiben.
13
Exkursion „Motorräder“, 28.-29. Juni 2010
Am 28. und 29. Juni 2010 fand im Rahmen der Vorlesung „Motorräder“ eine Exkursion zum KTM Entwicklungszentrum in Mattighofen (Österreich) statt. Unter der
Leitung von Dr. Alois Weidele und Kai Schröter nahmen 18 Studenten an der Fahrt
teil.
Neben der Anreise stand am ersten Tag eine „Heiße
Führung“ in der ältesten betriebenen Hammerschmiede Europas in Burghausen (www.hammerschmied.de)
auf dem Programm. Nach kurzer Abkühlung im Schatten rings um den Wasserspeichersee heizte das
„Schmiedefeuer“ (u.a. in Schnapsform) gleich doppelt
ein. In schummrig uriger Atmosphäre gab Herr Wagenhofer Anekdoten aus mehreren Jahrhunderten
Schmiedegeschichte zum Besten und vermittelte die
Technik der Hammerschmiede und das Schmiedehandwerk „am lebenden Objekt“. Untermalt vom Fauchen des Feuers, vom Rauschen des Wassers und dem
Donnern der Hämmer entstand so unter Beteiligung
der Exkursionsteilnehmer ein mittelalterlicher Kerzenhalter.
Ein weiteres Tages-Highlight stellte die Besichtigung
der Burghausener Burg dar, die mit ihrer Länge von
1.051 m zu den imposantesten Burganlagen der Welt
zählt. Der steile Aufstieg bei blauem Himmel und
Sonnenschein belohnte zusätzlich mit einem wundervollen Panoramablick über den Wöhrsee und die malerische Altstadt, deren Besichtigung zu Fuß wir in einem Eiscafé ausklingen ließen.
Nach zünftigem Abendessen und kurzer Nacht im Gasthaus Moosbräu in Simbach am
Inn ging es am zweiten Tag früh morgens weiter zu KTM nach Mattighofen, wo uns
im Kontrast zum vorigen Ausflug ins Mittelalter tiefe Einblicke in modernste Motorradtechnik erwarteten. Als erstes besichtigten wir das KTM Motorenwerk im nahegelegenen Munderfing, wo wir vom kleinen Einzylinder-Zweitakt-Cross-Motor bis
zum größten Superbike-Viertakt-V2-Aggregat alles zu sehen bekamen. Da sich gleich
zwei Ingenieure extra für uns Zeit nahmen und wir sogar die Werker direkt ansprechen konnten, blieb am Ende keine Frage offen. Sogar ein aktueller Zylinderkopf
konnte als Anschauungsobjekt für die Vorlesung zur Verfügung gestellt werden.
Zurück im Hauptwerk Mattighofen wurden wir in ebenso exklusiver Weise durch die
Fahrzeugassemblierung geführt, wobei insbesondere das manuelle Rad-Einspeichen
für allgemeines Staunen und das Fügeverfahren „Schwoaß’n“ bei unseren Austauschstudenten zunächst für Verwunderung sorgte. Nach einem leckeren Mittagessen
besichtigten wir weiterhin das Entwicklungszentrum, wo wir als Highlights das EBike, die Prüfstände der Fahrwerksentwicklung und Einblicke in die Arbeit des Proto14
typenbaus geboten bekamen, bevor unser Besuch bei KTM mit einer abschließenden
Fragerunde endete und wir die Heimreise nach Darmstadt antraten.
Abschließend sei bemerkt, dass die Kosten für Studenten vollends durch Studiengebührengesetzkompensationsmittel gedeckt werden konnten. Ein herzlicher Dank gilt
den Ansprechpartnern vor Ort, allen voran Herrn Wagenhofer in der Hammerschmiede und den Herren Kolb, Matschl und Schelhaas bei KTM, die wesentlich zum
Gelingen der Veranstaltung beigetragen haben.
15
TdK Exkursion zu Audi Sport am Lausitzring, 01. Juli 2010
Im Rahmen der Vorlesung „Trends der Kraftfahrzeugentwicklung“ folgten am 01. Juli
2010 16 Studenten, unter ihnen 8 Teilnehmer des AESG (Automotive Engineering
Summer Germany), einer Einladung von Audi Sport, am Lausitzring Aerodynamiktests des aktuellen LMP-Rennfahrzeugs (Le Mans Prototyp) zu besuchen. Beim Besuch bot sich neben den unvergesslichen Eindrücken des Fahrzeugs die Möglichkeit
der fachlichen Diskussion mit Ingenieuren und Technikern des Teams. Des Weiteren
bestand hierdurch die Möglichkeit sich mit Tom Kristensen, dem mit 8 Gesamtsiegen
erfolgreichsten Rennfahrers bei den 24h von Le Mans, zu unterhalten und ihn aus
nächster Nähe bei der Arbeit zu beobachten.
Die Exkursion bot einen exklusiven Einblick in die Entwicklungsarbeit eines Rennfahrzeugs. Wir danken den Mitarbeitern von Audi Sport, deren Einsatz maßgeblich
zum Erfolg der Veranstaltung beigetragen hat.
FFF-Herbstexkursion nach Istanbul, 22.-26. September 2010)
Die diesjährige Herbstexkursion führte die FFF-Mitglieder in die Türkei. Nach individueller Anreise stand am 23.9.2010 ein Besuch der „HOŞDERE OTOBÜS
FABRİKASI“ von Mercedes Benz Türk A.Ş. in Bahçeşehir auf dem Programm. Mercedes-Benz produziert in dem 1995 gegründeten Werk mit 2400 Mitarbeitern auf
115.000 m² Stadt-, Überland- und Reisebusse. Bei dem Besuch wurde nach einer
Unternehmenspräsentation die komplette Herstellungskette von der Teilfertigung
über den Karosseriebau und die kathodische Tauchlackierung bis hin zur Endmontage besichtigt. Der hohe Anteil der Handarbeit bei der Fertigung der Busse beeindruckte die Teilnehmer besonders.
Der Folgetag stand ganz im Zeichen von Ford Otosan, einem Joint-Venture der Ford
Motor Company und der Koç Holding. Ford Otosan ist größter türkischer Hersteller
und Exporteur von Nutzfahrzeugen. 2008 wurden insgesamt 268.800 Fahrzeuge
produziert, davon waren 220.000 für den Export bestimmt.
16
Zunächst wurde unter sehr fachkundiger Führung des Entwicklungsleiters Baris
Senyener das Entwicklungszentrum in Gebze besucht, wo u.a. die Cargo Lkw-Reihe
von Ford weiterentwickelt wird. Nach einem Mittagessen erfolgten die Weiterfahrt
nach Gölcük und die Besichtigung der dortigen Produktionsanlage von Ford Otosan,
auf der die Modelle Transit und Transit Connect gefertigt werden.
Am dritten Tag der Exkursion stand eine Sightseeing-Tour auf dem Programm. U.a.
wurden der Topkapi-Palast, die Hagia Sophia und Sultan-Ahmed-Moschee besichtigt.
Bei traumhaftem Wetter klang die Exkursion in einem der schönen Dachcafés mit
Blick über den Bosporus und die Dächer Istanbuls aus.
Fahrdynamikvorführung Pferdsfeld, 13. April 2011
Zum Abschluss der Vorlesung „Fahrdynamik und Fahrkomfort“ wurden die Teilnehmer von der Adam Opel AG in das Testzentrum nach Pferdsfeld eingeladen. Die
Mitarbeiter der Abteilung GME Vehicle Dynamics gewährten bei strahlendem Sonnenschein sehr interessante Einblicke in Ihr Tätigkeitsfeld und standen mit einer
Vielzahl von Experten Rede und Antwort. Inhaltlich wurden der Bordsteinrutschtest
mittels eines ferngesteuerten Pkw, die subjektiven Bewertungsmethoden für die
Kurvenfahrt, Spurwechsel und Slalom mit und ohne Unterstützung von ESP sowie die
Gespannstabilität gezeigt. Diese Exkursion trug zum Lehrkonzept bei, Wissen aus
dem komplexen Feld der Fahrdynamik nicht nur theoretisch, sondern auch in der
Praxis direkt erlebbar zu vermitteln.
17
Exkursion der Mentorengruppenmitglieder
Mobilität neu entdeckt
Ein Bericht von André Kind und Jakob Herchenreder
Viele Wege führen nach Rom. Der Weg von Prof. Winner vom Fachgebiet für Fahrzeugtechnik (FZD) und 30 seiner Studenten führte jedoch Ende April 2011 nach
München. Ziele dieser alljährlichen Exkursion waren diesmal, neben dem Erfahrungsaustausch von Studenten verschiedener Semester untereinander, besonders
Aspekte der Mobilität der heutigen Gesellschaft.
Die erste Station dieser Reise war das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt,
kurz DLR. Dieses legt seine Schwerpunkte auf die Forschung und Entwicklung in
Luft-und Raumfahrt, sowie auf die Planung und Umsetzung der deutschen Raumfahrtaktivitäten.
Am Standort Oberpfaffenhofen besuchte die Gruppe zunächst einen der Hangars des
Zentrums. Dort befindet sich ein Teil der modifizierten Flugzeuge, die unter anderem
zur Fernerkundung genutzt werden. Anschließend ging es auch schon weiter zum
nächsten Rendezvous. Nämlich einem Rendezvous im All. So nennt das DLR den
Andockvorgang eines Service-Satelliten an wartungsbedürftige Systeme im All, welcher sich zur Zeit in der Entwicklungsphase befindet. Des Weiteren betreibt das DLR
verschiedene Kontrollzentren, die unter anderem der Überwachung des Columbus
Moduls dienen. Dieses befindet sich auf der ISS ist aber Eigentum der Europäischen
Raumfahrtagentur ESA. Das eigentliche Highlight aber erlebte die Gruppe zu Beginn
der Besichtigung im Institut für Robotik und Mechatronik des DLR. Dort lernten sie
JUSTIN, das Aushängeschild des „Soft-Robotics“-‐Konzeptes, kennen. Hierbei handelt
es sich um einen nachgiebig geregelten Roboter, der dem menschlichen Kollisionsverhalten nachempfunden ist.
Roboter gab es aber nicht nur beim DLR zu bestaunen, sondern auch beim zweiten
Ziel des Tages, BMW. Dort bekam die Gruppe Einblicke in die Fertigung der aktuellen
3er-BMW‐Serie. Gezeigt wurden unter anderem die fast vollautomatisierte Karosseriefertigung sowie die anschließenden Lackiervorgänge, die hauptsächlich von Industrierobotern durchgeführt werden.
Wie es sich für einen Besuch in München gehört, fand sich die Gruppe zum Abschluss
eines gelungenen Tages im „Weissen Bräuhaus“ zusammen, um bei typisch bayerischem Essen und Weissbier die Erlebnisse Revue passieren zu lassen. Aber Studenten
wären keine Studenten, wenn das schon alles an Abendprogramm gewesen sein sollte.
Trotzdem standen am nächsten Morgen alle pünktlich zur Abfahrt bereit.
Es ging zu Siemens, der letzten Station der Tour. Das Siemenswerk in München
spezialisiert sich auf den Lokomotivbau. Die dort produzierten Lokomotiven finden
Absatz in der ganzen Welt, so auch zum Beispiel in Australien. Die im Werk größtenteils gefertigten und handmontierten Lokomotiven gibt es in Elektro- und Dieselaus18
führung. Aktuell wird nach wirtschaftlich praktikablen Möglichkeiten gesucht, den
Wirkungsgrad der Lokomotive zu erhöhen, zum Beispiel durch aerodynamische Maßnahmen. Den Abschluss der Exkursion machte eine Fertigungsführung bei der die
Entstehung der Lokomotive vom Einzelteil bis zum fertigen Produkt aufgezeigt wurde.
Die anschließende gesellige Diskussionsrunde bot der Gruppe eine letzte Möglichkeit,
auf die vergangenen beiden Tage zurück zu blicken, in denen sie wertvolle Erfahrungen über die Mobilität der Gesellschaft gesammelt hat.
Gruppenfoto im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Oberpfaffenhofen
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FZD-Seminare
Fahrzeug- und Motortechnisches Seminar
Die zahlreichen interessanten Vorträge des Fahrzeug- und Motortechnischen Seminars, das gemeinsam mit dem Institut für Verbrennungskraftmaschinen (Professor
Beidl) organisiert wird, boten auch in den Jahren 2010 und 2011 eine öffentliche
Plattform für fachübergreifenden Austausch mit Industrie und Forschungseinrichtungen. Nachfolgend sind die Vorträge des Sommersemesters 2011 und ein Rückblick
auf das Wintersemester 2010/2011 aufgeführt.
Sommersemester 2011:
02.05.2011
Frank Weinert, Daimler AG
„Die neue V6/V8-Motorenfamilie mit Direkteinspritzung der dritten
Generation von Mercedes-Benz“
09.05.2011
Dr. Gotthard Rainer, AVL List GmbH
„Simulationstechnologien für die Entwicklung zukünftiger Antriebe“
23.05.2011
Dr. Torsten Wey, Ford-Werke GmbH
„Fahrerassistenzsysteme und deren Beitrag zur Verkehrssicherheit“
20.06.2011
Prof. Dr. Jürgen Hammer, Robert Bosch GmbH
„Pkw der Zukunft – Trends bei ottomotorischen Antriebssystemen“
27.06.2011
Prof. Dr. Ralf G. Herrtwich, Daimler AG
„Von Fahrsimulatoren und Roboterfahrzeugen: Neue Hilfsmittel zur
Absicherung moderner Fahrerassistenzsysteme“
04.07.2011
Ulrich Baretzky, Audi AG
„Audi – Spitzentechnologie für Le Mans“
11.07.2011
Dr. Jens Möller, CLAAS Agrosystems GmbH & Co. KG
„Computer Vision – a versatile technology in automation of agriculture machinery“
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Wintersemester 2010/2011
08.11.2010
Wolfgang Müller-Pietralla, Volkswagen AG
„Auto der Zukunft“
22.11.2010
Lars Netsch, TÜV Süd Automotive GmbH
„Messung der Temperatur in der Struktur von Reifen unter Last“
06.12.2010
Dr. Barna Hanula, AVL Schrick GmbH
„Boosted Range Extender – ein großserientaugliches Hybridkonzept für
unter 50 g CO2 Emission“
13.12.2010
Salvatore Scuderi, Scuderi Group LLC
„The Scuderi Split Cycle Engine – Technical Presentation“
24.01.2011
Dr. Martin Mühlmeier, Audi Sport
„Entwicklungsprozess bei Audi Sport“
31.01.2011
Jörg Rückauf, MAHLE International GmbH
„Motorkomponenten als „Enabler“ für moderne Downsizingkonzepte“
07.02.2011
Michael Fischer, Honda Europe (Deutschland) GmbH
„Die Rolle des Verbrennungsmotors im Hybrid – Hauptantrieb oder
Range Extender?“
14.02.2011
Dr. Heinz Voss, KEIPER GmbH & Co. KG
„Entwicklung Fahrzeugsitz – Bedeutung für Komfort und sportliches
Fahren“
21
Motorradtechnisches Seminar
Seit 2004 wird zusätzlich zum Fahrzeugtechnischen Seminar und besonders für die
Hörer der Vorlesung Motorräder und alle weiteren Motorradbegeisterten das Motorradtechnische Seminar angeboten.
Sommersemester 2011:
26.05.2011
Dipl.-Ing. Hans-Albert Wagner, BMW Motorrad
„Erweiterte Fahrerassistenz durch die Verknüpfung der Motor-und
Fahrwerksregelsysteme der BMW S 1000 RR
30.06.2011
Dr.-Ing. Joachim Funke, Fludicon GmbH
„Elektrorheologische Verstelldämpfer als Grundlage für
semiaktive Motorradfahrwerke“
14.07.2011
Dipl.-Ing. Christoph Gatzweiler, Industrie-Verband Motorrad
„Gesetzliche Rahmenbedingungen der Europäischen Union für die
Entwicklung motorisierter Zweiräder “
22
Promotionen
Dr.-Ing. Andree Hohm
Tag der mündlichen Prüfung: 06.07.2010
Umfeldklassifikation und Identifikation von Überholzielen für ein Überholassistenzsystem
Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer Umfeldwahrnehmung für ein Fahrerassistenzsystem für Überholsituationen. Um den Fahrer vor einer gefährlichen
Situation im Rahmen eines Überholmanövers rechtzeitig warnen zu können, muss ein
solches System in der Lage sein, sogenannte Überholziele zu erfassen und dahingehend zu bewerten, ob diese für einen sicheren Abschluss des Überholens geeignet
sind.
Für die Umfeldwahrnehmung des vorgeschlagenen Überholassistenzsystems wird
eine Grundstruktur vorgestellt, die drei zentrale Elemente enthält, die für die Bereitstellung einer validen Umfelderfassung für Überholziele bedeutsam sind: Die robuste
Erfassung von Umfelddaten, die Klassifikation von Objekten im Fahrzeugumfeld
hinsichtlich ihrer Relevanz für eine vorliegende Überholsituation und eine ParameterDatenbasis, die eine Bewertung von Überholzielen gestattet.
Ein wichtiger Parameter für diese Bewertung ist die Grenz-TTC zum Gegenverkehr
zum Zeitpunkt des Endes des Überholmanövers. Wird dieser Grenzwert bei der Vorausberechnung des Überholablaufes unterschritten, wird das entsprechende Überholziel als nicht geeignet bewertet und das Assistenzsystem warnt den Fahrer vor
dieser Gefahrensituation. Um diesen Grenzwert zu ermitteln, dessen Auslegung einen
großen Einfluss auf die Akzeptanz eines derartigen Systems durch den Fahrer erwarten lässt, wurde in dieser Arbeit eine umfassende Probandenstudie mit 24 Teilnehmern und über 680 Versuchsfahrten durchgeführt. Als Ergebnis steht die Empfehlung
für einen Grenzwert bei 1,4 s.
Die Arbeit beleuchtet diese drei als maßgeblich identifizierten Teilaspekte einer Umfelderfassung für ein Überholassistenzsystem und zeigt auf, dass die zentralen Anforderungen, die von einem derartigen System gestellt werden, mehrheitlich erfüllbar
sind und die hier vorgestellte Fahrzeugumfelderfassung die Assistenzfunktion „Überholen“ auf eine solide Grundlage stellt.
23
Dr.-Ing. Gabriele Wolf
Kosten-Wirksamkeits- und Stakeholder-Analyse von Systemen zur Unfallvermeidung in Straßentunneln
Unfälle in Straßentunneln sind seltene Ereignisse, können aufgrund der räumlichen
Gegebenheiten jedoch schwerwiegendere Konsequenzen haben als vergleichbare
Ereignisse auf freier Strecke.
Ausgangspunkt der Arbeit ist die Hypothese, dass der Einsatz kooperativer Systeme
Synergien schaffen und einen wesentlichen Beitrag zur Unfallvermeidung in Straßentunneln leisten kann.
Auf Basis einer Unfallanalyse werden je zwei kooperative und zwei rein infrastrukturbasierte Systeme ausgewählt und in einer Kosten-Wirksamkeits- sowie einer
Stakeholder-Analyse untersucht.
Ergebnis der beiden Bewertungen ist, dass kooperative Systeme im betrachteten
Zeithorizont ein schlechteres Kosten-Wirksamkeits-Verhältnis aufweisen als rein
infrastrukturbasierte und eine geringere Akzeptanz durch die Stakeholder zu erwarten ist.
Die Annahme, dass eine Interaktion von Fahrzeug- und Tunnelsystemen Synergien in
Bezug auf die Tunnelsicherheit schafft, muss somit verworfen werden.
24
Dr.-Ing. Alexander Wesp
Analyse fahrerwirksamer Systemauslegungen und -störungen eines Fahrzeugs
mit Hinterradlenkung bei gleichzeitiger Fahrerbeanspruchung durch eine Fahraufgabe
Die Entwicklung leistungsfähiger Aktoren im Bereich des Fahrwerks motiviert eine
(erneute) Prüfung des Einsatzes einer Hinterachslenkung im Pkw. Mit dem Einsatz
einer Hinterradlenkung wird durch den Lenkwinkel der Hinterräder dem System
Kraftfahrzeug ein weiterer Freiheitsgrad hinzugefügt. Im Vergleich zu einer Überlagerungslenkung (AFS) kann durch die funktionale Weiterverwendung des Freiheitsgrades an der Hinterachse die Dynamik gezielt beeinflusst werden.
Im Mittelpunkt der Arbeit stehen die Ermittlung des fahrerwirksamen Nutzens des
zusätzlichen Freiheitsgrads und die Evaluation durch Normalfahrer sowie die Identifikation einer Versagensauswirkung, die eine Lenksystemstörung zur Folge haben
kann.
Ein in der Literatur mehrfach vermuteter Zusammenhang zwischen der Bewertung
der Fahrer und dem Zeitverzug zwischen der Gierrate und Querbeschleunigung wurde bisher in Fahrversuchen nicht nachgewiesen, deshalb ist ein Ziel dieser Arbeit den
Zusammenhang zwischen der fahrerindividuellen Einschätzung der Beanspruchung
beim Fahren einerseits und der Gierrate und Querbeschleunigung andererseits durch
eine gezielte Variation des Zeitverzugs in Probandenversuchen im Fahrzeug zu untersuchen.
Das zweite Ziel der Arbeit ist durch die Realisierung des Freiheitsgrades an der Hinterachse motiviert. Der Ausfall eines Aktors bedeutet im Worst-Case-Fall einen Lenkwinkel mit dem maximal möglichen Winkel des Aktors. Im Fall eines solchen Stellfehlers muss die durch den Fehler auftretende Störung der Fahrdynamik vom Fahrer
beherrscht werden können.
Mit den durchgeführten Versuchen sind Abschätzungen für maximal zulässige Stellfehler im Fahrbetrieb bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Fahrmanövern
möglich. Für den Einsatz einer Hinterachslenkung müssen aufgrund der Ergebnisse
keine strengeren Anforderungen an die Überwachungseinrichtungen der
Hinterachslenkung als an Überlagerungslenkanlagen gestellt werden.
25
Dr.-Ing. Marcus Reul
Bremswegverkürzungspotential bei Informationsaustausch und Koordination
zwischen semiaktiver Dämpfung und ABS
Bei ABS-geregelten Bremsungen heutiger Fahrzeuge agieren ABS/ESP und semiaktive
Dämpfungssysteme koexistent und tauschen keine oder nur rudimentäre Informationen aus (z.B. den aktuellen Betriebszustand „ABS-Bremsung“). Ziel dieser Arbeit ist
die Beantwortung der Frage, ob durch breitbandigen Informationsaustausch zwischen
ABS/ESP mit einem semiaktiven Dämpfungssystem und Koordination beider Systeme
grundsätzlich eine Bremswegverkürzung erreicht werden kann.
Kurze Bremswege sind durch die Optimierung der mittleren Reibwertausnutzung und
durch möglichst große Bremskräfte zum Bremsbeginn erreichbar. Bremsversuche und
Simulationsbetrachtungen zeigen ein im Vergleich größeres Bremswegverkürzungspotential in der Optimierung der mittleren Reibwertausnutzung durch minimierte
Schlupfschwankungen. Diese resultieren u.a. aus dynamischen Radlaständerungen
(Fahrbahnanregungen, Aufbaubewegungen), die dem Serien-ABS unbekannt sind
und mit serienmäßigen semiaktiven Dämpfungssystemen geschätzt und beeinflusst
werden können. Das Übertragungsverhalten radlastbedingter Schlupfänderungen
wird als vom Schlupfarbeitspunkt abhängiges zeitvariantes PT1-Verhalten identifiziert.
Strategien zur Reduktion von Schlupfschwankungen werden top-down abgeleitet:
Eine von dynamischen Radlaständerungen abhängige Bremsmomentanpassung zur
Kompensation radlastbedingter Schlupfänderungen wird vorgestellt. Die dynamische
Radlast wird mit Seriensensorik semiaktiver Dämpfungssysteme geschätzt. Mit dem
nur an den Vorderrädern wirkenden Ansatz wird mit dem verwendeten Versuchsfahrzeug BMW X5 im Bremsversuch mit (harter) Seriendämpfung eine statistisch
signifikante Bremswegverkürzung gegenüber der Serien-ABS-Regelung nachgewiesen.
Darüber hinaus wird eine mit dem ABS koordinierte schlupfabhängige Dämpferregelung vorgestellt, die in Überschlupfphasen durch radindividuelle temporäre Radlasterhöhung an Vorder- und Hinterachse das Ziel reduzierter Schlupfschwankungen
verfolgt. Dämpferumschaltbedingungen für möglichst große temporäre Radlast- bzw.
Schlupfbeeinflussbarkeit sind hierzu identifiziert worden. Im Vergleich zur Seriendämpfung wird mit diesem Ansatz im Versuch eine Bremswegverkürzung nachgewiesen, der kürzeste mittlere Bremsweg wird allerdings mit einem binären SkyhookRegelansatz erreicht. Die identifizierten Wirkungsketten zwischen den einzelnen
Dämpferregelansätzen und der ABS-Regelung werden detailliert diskutiert.
26
Veranstaltungen
Continental Day
Am 20. Januar 2011 veranstaltete die Continental AG in Zusammenarbeit mit der TU
Darmstadt einen gemeinsamen Aktionstag für Studenten aller Fachrichtungen, der
unter dem Motto "Your future begins here" stand.
Die Studierenden konnten sich dabei in der Ausstellung im Foyer des Karo 5 über die
Kooperationsprojekte mit der TUD, aktuelle Entwicklungen in der Automobilindustrie
und Karrieremöglichkeiten bei der Continental AG informieren.
Auftakt der Veranstaltung war ein gemeinsamer Vortrag von Professor Winner und Dr.
Peter Rieth, Leiter 'Systems & Technologie' bei Continental, mit dem Thema "Automobile Zukunft gemeinsam gestalten". Ein besonderes Highlight für die Studenten
fand im Anschluss statt: 20 Gewinnern einer Auslosung wurde die Möglichkeit gegeben, eine Vielzahl von Conti-eigenen Test- und Entwicklungsfahrzeuge zu fahren, die
auf dem August-Euler Flugplatz in Griesheim auf die Studenten warteten. Das Spektrum an Fahrzeugen reichte dabei von einem Tata Nano bis zum Tuningfahrzeug von
AC Schnitzer (ACS3). Besonderes Interesse weckten außerdem Versuchsfahrzeuge
von Continental, die mit verschiedenen
Assistenzsystemen, wie z.B. ContiGuard, ausgestattet waren. Dieses
Event wurde von Herrn Ronald Bayer,
Leiter 'Versuch Zukunftsentwicklung',
und FZD organisiert.
Ein weiterer wichtiger Programmpunkt
des Continental Day war die mit dem
Besuch von Dr. Elmar Degenhart einhergehende
Vertragsunterzeichnung
des gemeinsamen Forschungsprojektes
Studenten diskutieren mit Vertretern von Conti
PRORETA 3, an dem FZD und das
Institut für Arbeitswissenschaft sowie das Institut für Automatisierungstechnik vertreten sind. Der Vorstandsvorsitzende der Continental AG hielt im Anschluss mit TUDPräsident Professor Jürgen Prömel einen Vortrag über aktuelle Marktentwicklungen
und die Herausforderungen zukünftiger Führungskräfte. [Fotos: Stephan Hakuli]
Weise.
Die Testfahrzeuge und das Team von Continental und FZD auf dem August-Euler Flugplatz
27
5. Darmstädter Kolloquium „Mensch und Fahrzeug“
Zukunft der Fahrzeugführung – kooperativ oder autonom?
In Straßenfahrzeugen werden immer komplexere und umfangreichere Assistenzsysteme eingesetzt. Sie reichen von der Einparkunterstützung über Abstandsregeltempomaten bis hin zur Kollisionswarnung und Unfallvermeidung. Sie assistieren dem
Fahrer in sehr unterschiedlichen Fahrsituationen. Gleichzeitig steigt auch der Interaktionsaufwand zwischen Fahrer und Assistenzsystem. Daher stellt sich die Frage, wie
die zukünftigen Aufgaben des Fahrers bei der Führung des Fahrzeugs aussehen.
Zwei durchaus unterschiedliche Wege können
in diese Zukunft führen: Zum einen die kooperative Fahrzeugführung, also die Kooperation zwischen Mensch und Maschine mit
einem neuen Bedien- und Informationskonzept, so dass neben der Beförderung von A
nach B weiterhin Fahrspaß geboten wird.
Zum anderen ist aber auch die gänzlich maschinell autonome Fahrzeugführung denkbar,
bei der das Fahrzeug sich über eine komplette
Fahrt selbsttätig der jeweiligen Situation anpasst, geeignet handelt und somit völlig
ohne den Menschen als Fahrer auskommt. Entscheidend mitbestimmt wird die Frage
nach dem Weg in die Zukunft der Fahrzeugführung nicht zuletzt durch die Akzeptanz
der neuen Fahrzeuge und Systeme durch die Fahrerinnen und Fahrer.
Auf Einladung von Prof. Dr.-Ing. Ralph Bruder (Institut für Arbeitswissenschaft, TU
Darmstadt) und Prof. Dr. rer. nat. Hermann Winner (Fachgebiet Fahrzeugtechnik, TU
Darmstadt) trafen sich am 06. und 07. April in der Orangerie in Darmstadt führende
Experten aus Industrie und Wissenschaft,
um sich im Rahmen des 5. Darmstädter
Kolloquiums mit der Frage der „Zukunft
der Fahrzeugführung - kooperativ oder
autonom?“ auseinanderzusetzen. Neben
zahlreichen Vorträgen aus den Bereichen
Arbeitswissenschaft,
Fahrzeugtechnik,
Psychologie und Philosophie wurde das
Kolloquium auch für anregende Diskussionen zu den Themen Begriffsbildung und
Definitionen, sowie zu möglichen Problemen und Lösungen auf dem Weg zu den Fahrzeugen der Zukunft genutzt. Abgerundet wurde die Veranstaltung durch ein gemeinsames Abendessen, bei dem manche Teilnehmer noch lange, anregende Diskussionen führten.
28
Finanzen
Einnahmen
Einnahmen bei FZD im Rückblick bis 2008 (Stand: 31.12.2010)
2008
2009
2010
Einnahmen
absolut
prozen-
absolut
tual
prozen-
absolut
tual
prozentual
Industriemittel
922 T€
53,5 %
720 T€
43,6 %
889 T€
50,1%
Öffentliche
82 T€
4,8 %
185 T€
11,2 %
155 T€
8,8%
651 T€
37,8 %
679 T€
41,1 %
731 T€
41,1%
60 T€
3,5 %
60 T€
3,6 %
7 T€
0,4 %
8 T€
0,5 %
Förderer
Fachbereichsbudget
ASE
Darmstadt1
Spenden
Summe:
1.722 T€
1.652 T€
-
-2
1.775 T€
1
Automotive Systems Engineering Darmstadt, Fortsetzungsmittel ehemaliger Forschungsschwerpunkt Mechatronik
2
Verbuchung der Spende der Volkswagen AG Golf VI R erfolgt erst im Jahr 2011
Finanzquellen 2010
29
Studienbeitragsgesetz-Kompensationsmittel
Im Sommersemester 2010 standen FZD aus den Mitteln zur Verbesserung der Lehre
insgesamt 11.200 Euro zur Verfügung. Für das jährliche Tutorium wurden insgesamt
785 € für die Instandsetzung der eigens hierfür eingesetzten Fahrzeuge sowie für ein
Zelt bezahlt. Im Rahmen des Automotive Engineering Summer Germany wurden zwei
Exkursionen sowie die Betreuung durch einen wissenschaftlichen Mitarbeiter mit
4.380 € gefördert. Die Exkursionen zu den Lehrveranstaltungen Trends der Kraftfahrzeugtechnik sowie Motorräder wurde mit 2.244 € unterstützt. Für 286 € wurde
studentisches Werkzeug gekauft, und für 2.197 € wurde der ADP Raum modernisiert.
Des Weiteren wurden studentische Betreuer der FahrerassistenzsystemDemonstration für 180 € und Transponder für die Schließanlage im Wert von 223 €
sowie Bücher für 491 € finanziert. 446 € wurden in einen neuen Drucker mit Toner
für den studentischen Arbeitsraum investiert.
Auf Initiative von FZD wurde die Maschinenbauhalle für 4.500 € mit WLAN ausgestattet. Die Kosten wurden aus den fachbereichsweiten Mitteln beglichen.
FZD standen im Wintersemester 2010/2011 10.800 € zur Verfügung. Diese wurden
genutzt, um für 700 € studentische Transponder für die Schließanlage zu kaufen.
Darüber hinaus wurde es mit Finanzmitteln in Höhe von 10.100 € ermöglicht, zwei
wissenschaftliche Mitarbeiter bereits deutlich vor Projektstart einzustellen und durch
Sie in einem fachgebietsinternen Projekt die langfristige Gewährleistung der Prüfungsqualität sicherstellen zu lassen.
Fahrzeugspende der Volkswagen AG Wolfsburg
Das Fachgebiet Fahrzeugtechnik darf sich über die Spende eines aktuellen VW Golf R
der Volkswagen AG Wolfsburg freuen. Möglich wurde diese herausragende Unterstützung unserer Lehre und Forschung durch den persönlichen Einsatz unseres früheren FZD’lers Dr.-Ing. Jochen Reichel, der heute die Funktionsentwicklung Bremsregelsysteme
bei
der
Volkswagen AG leitet.
Das Fahrzeug wird zur
studentischen Ausbildung
sowie für einen Versuch
zum Vergleich verschiedener Systeme zur Positionsbestimmung im Tutorium
Fahrzeugtechnik eingesetzt.
Wir danken der Volkswagen AG für die großzügige
Spende.
Volkswagen Golf R
30
Schwungmassenprüfstand "DYANA"
Am 5. August 2010 wurde der bei FZD in Betrieb genommene Schwungmassenprüfstand eingeweiht und auf den Namen DYANA (Dynamometer for the Analysis of Car
Brakes) getauft. Im Rahmen der Feierlichkeiten dankte Prof. Winner allen Förderern
und Helfern, die das Großprojekt, FZD einen Schwungmassenprüfstand für die Forschung zur Verfügung zu stellen, ermöglicht haben.
Besonderer Dank erging an den Oberingenieur Dr. Norbert Fecher, auf dessen Initiative sowohl die Akquise der benötigten Komponenten sowie die Zusammenstellung
des Inbetriebnahmeteams zurück gingen. Ebenso wichtig waren die Beiträge von
Herrn Dieter Weiß (Horiba Europe) und Dr. Martin Semsch (Continental Teves)
einzustufen, ohne deren Know-How ein erfolgreicher Abschluss nicht ohne weiteres
möglich gewesen wäre. Robert Korndörfer, bildete mit seiner engagierten Mannschaft,
der mechanischen Werkstatt des Fachgebiets, den Kern des Aufbauteams.
Robert Korndörfer, Dieter Weiß, Dr. Norbert Fecher, Dr. Martin Semsch, Prof. Hermann Winner
(v.l.n.r)
Seit der Einweihung steht DYANA der Bremsenforschung bei FZD zur Verfügung.
Neben grundsätzlichen Versuchen zum Belagschrägverschleiß (Dipl.-Ing. Mathias
Haag) wurden bereits Prototypbremsscheiben in Hybridbauweise (Dipl.-Ing. Florian
31
Füllgrabe) experimentell untersucht. Bei den Verschleißuntersuchungen wurden nach
definiertem Lastkollektiv die verschlissene Belagmasse und die Tendenz zu
Belagschrägverschleiß ermittelt. Bezüglich der Hybridbremsscheibe wurden Temperatursensoren in der Bremsscheibe installiert und das thermische Verhalten untersucht.
Schwungmassenprüfstand DYANA (Dynamometer for the Analysis of Car Brakes) (Foto: S. Hakuli)
Für den Betrieb des Prüfstandes außerhalb der Forschung wurde im März 2011 die
TUD-Spin-Off-Gesellschaft „Testcenter Rhein-Main (GmbH)“ gegründet, die Dienstleistungen auf eigene Rechnung und eigenes Risiko anbieten kann. Der Prüfstand
befindet sich im Eigentum der GmbH und finanziert sich (Refinanzierung, dauerhafte
Erhaltung, Wartung und Modernisierung) durch die Bearbeitung von Prüfaufträgen
für Dritte. Geschäftsführer der Gesellschaft ist Dr. Norbert Fecher.
http://www.testcenter-rhein-main.de
32
Fördernde Institutionen und Kooperationspartner
Öffentliche Institutionen und Verbände
Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen
Bundesanstalt für Straßenwesen
Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie
Deutsche Forschungsgemeinschaft
Sächsisches Textilforschungsinstitut e. V. (STFI), Chemnitz
Industrielle Auftraggeber und Forschungskooperationen
Adam Opel AG, Rüsselsheim
Audi AG, Ingolstadt
Continental Teves, Frankfurt
Daimler AG, Sindelfingen
Federal-Mogul Friction Products GmbH, Bad Camberg
Honda R&D Co., Ltd., Saitama (Japan)
Honda R&D Europe (Deutschland) GmbH, Offenbach
Schwäbische Hüttenwerke Automotive GmbH, Tuttlingen
TRW Automotive, Koblenz
Volkswagen AG, Wolfsburg
Partner und Förderer
Bertrandt Ingenieurbüro GmbH, Gaimersheim
Buckle-Up Productions, Essen
carhs.communication GmbH, Alzenau
KTM Sportmotorcycle AG, Mattighofen, Österreich
Steinbeis Innovation gGmbH, Stuttgart
Testcenter Rhein-Main (TRM) GmbH, Laufach
TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH
Yuasa Trading GmbH
Forschungseinrichtungen
Fachhochschule Frankfurt am Main
Institut für Arbeitswissenschaft (IAD), TU Darmstadt
Institut für Automatisierungstechnik (IAT), TU Darmstadt
Institut für Verkehrssystemtechnik des DLR, Braunschweig
Lehrstuhl für Ergonomie (LfE), TU München
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Forschungsprojekte
Bei unserer Forschung steht die Betrachtung des Gesamtsystems Fahrer-FahrzeugUmwelt im Vordergrund. Wir schaffen systematisch Konzepte und Methoden mit der
notwendigen Technologie, unabhängig von Disziplinengrenzen. Daher verwundert es
auch nicht, dass viele der Arbeiten unter dem Oberbegriff Systementwicklung verstanden werden können.
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 Fahrerassistenz, Fahrdynamik, Motorrad, Sicherheit, Bremse und Testverfahren. FZD
steht für „Innovation durch Verständnis“.
34
FZD-Forschungsprojekte
Conduct-by-Wire: Serielle Assistenz im Automobil - Fahrzeugführung mit
einer Manöverschnittstelle
Seite 36
Fahrstreifenwechselassistenz
Seite 37
PRORETA 3
Seite 38
Aufwandsreduzierende Applikations- und Freigabekonzepte von Bremsregelungssteuergeräten
Seite 39
Fusion von GNSS- und Fahrdynamiksensorsignalen für eine genaue und
integere Positions- und Fahrzustandsschätzung
Seite 40
Auswirkung von Fahrzeugtuning auf die Verkehrssicherheit
Seite 41
Analyse von Reifenspurmerkmalen unter kontrollierten Bedingungen
Seite 42
Untersuchung der Abhängigkeiten zwischen Gespannstabilität und Dämpfereinstellungen
Seite 43
SenComBox - Entwicklung einer Sensor-Kommunikations-Einheit für Motorräder
Seite 44
Bremslenkmomentoptimierte Kurvenbremsung von Motorrädern
Seite 45
Entwicklung einer systemunabhängigen Bremsvorrichtung zur Untersuchung einzelner Bremssystemkomponenten am Schwungmassenprüfstand
Seite 46
Modellierungskonzept für die Auslegung von Bremssystemen
Seite 47
Machbarkeitsstudie eines selbstfahrenden Fahrsimulators
Seite 48
Objektive Bewertung der Kontrollierbarkeit von Falschauslösungen nach
ISO 26262
Seite 49
Forschungsprojekte externer Doktoranden
Darstellung von radaräquivalenten Fahrzeugen für Tests der radarbasierten
Fahrerassistenzsysteme durch Soft Crash Targets
Seite 50
Erweiterte Ansätze zur objektiven Bewertung von Fahrsicherheit in Probandenkollektiven
Seite 51
Wechselwirkung zwischen CDC-Dämpfern und deren Stützlagern hinsichtlich Fahrkomfort
Seite 52
Analyse und Bewertung der Fahrzeugparameter zur Bestimmung des Rundenzeitoptimums eines Rennsportfahrzeugs
Seite 53
35
DFG-Projekt:
Conduct-by-Wire
Bearbeiter:
Dipl.-Ing. Sebastian Geyer, 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 parallelen 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 Auftrag an die funktionalen
Grenzen gerät.
Conduct-by-Wire ist die
Übertragung des Paradigmas der seriellen
Assistenz auf die Fahrzeugführungsund
Fahrerassistenzphilosophie: Anstatt dedizierte
Fahraufgaben
durch
Assistenzsysteme durchführen zu lassen, unterstützt
das
Konzept
Conduct-by-Wire
den
Fahrzeugführer
bei
deren Durchführung. In
diesem gemeinsam mit
dem Institut für ArConduct-by-Wire im Drei-Ebenen-Modell der Fahrzeugführung
beitswissenschaft (IAD)
nach Donges (1982)
bearbeiteten
Forschungsvorhaben wird
ein übergreifendes Konzept für eine ereignisgesteuerte Manöverschnittstelle entwickelt, die sowohl die Stabilisierungs- als auch die Bahnführungsebene 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 gegensätzlich zum heute üblichen Konzept der Bahnführungsassistenz permanent im Auftragsfluss der unterstützten Fahraufgabe.
36
Industrieprojekt:
Fahrstreifenwechselassistenz
Bearbeiter:
Dipl.-Ing. Stefan Habenicht
Der Fahrstreifenwechsel ist ein sehr beanspruchendes Manöver, da viele, teilweise
parallel ablaufende Aufgaben, wie z.B. die Überwachung des seitlichen und
vorausliegenden Fahrstreifens, das
Bewerten der Lücken auf dem
Zielfahrstreifen, die Anpassung der
Längsdynamik und das Wechseln
des Fahrstreifens, durchzuführen
sind. Für einzelne Handlungen sind
bereits Unterstützungssysteme wie
Adaptive Cruise Control (ACC) und
Lane
Change
Decision
Aid
Systeme (LCDAS) oder eine automatisierte
Trajektorienplanung
entwickelt. Allerdings ist bislang
Optische Fahrerwarnelemente (Quellen:
kein System bekannt, das dem
Mercedes, Volvo, Audi, VW)
Fahrer
über
einen
längeren
Zeitraum, der sich von der
Intentionsbildung bis zur Wechseldurchführung erstreckt, eine Einzelhandlungen
verknüpfende Manöverassistenz bietet, ohne die Fahrzeugführung zu automatisieren.
Aus diesem Grund wir im Rahmen des Kooperationsprojekts mit der Honda R&D
Europe GmbH an der manöverbasierten Fahrstreifenwechselassistenz geforscht. Im
Vordergrund steht die Evaluierung des neuartigen Systems in Probandenversuchen.
Das System wurde in den vergangenen zwei Jahren konzipiert, implementiert und in
einem
Versuchsträger
integriert. Im diesem Jahr
wird
das
System
in
Versuchen mit Probanden
evaluiert.
Prototypfahrzeug
37
Industrieprojekt:
PRORETA 3
Bearbeiter:
Dipl.-Ing. Felix Lotz
Ziel des interdisziplinären Forschungsprojektes PRORETA 3 ist die Entwicklung eines
Integralkonzeptes für ein unfallvermeidendes Fahrzeug. In Kooperation mit Continental und den Instituten für Arbeitswissenschaft sowie Automatisierungstechnik forscht
FZD dabei an einem Fahrerassistenzsystem, das in der Lage ist, Unfälle sowohl im
Überland- als auch im Stadtverkehr zuverlässig zu vermeiden.
Einer der Forschungsschwerpunkte liegt dabei auf
der Entwicklung einer leistungsfähigen Systemarchitektur, die es ermöglicht, die Lücken zu schließen, die sich aus den anwendungsspezifischen
Beschränkungen heutiger, zumeist einzeln arbeitender Fahrerassistenzsysteme ergeben und damit
die Ausnutzung der Sensorinfrastruktur im Fahrzeug zu maximieren. Um dies zu erreichen, ist eine
robuste Umfelderfassung durch Fusion der Fahrzeug-Sensordaten notwendig. Die
umfassende Assistenz stellt dabei große Anforderungen an das Gesamtsystem hinsichtlich der zuverlässigen Situationsanalyse sowie der Aktions- und Eingriffsplanung.
Aufbauend darauf wird an einem Konzept geforscht, das teilautonomes Fahren in
Kooperation mit dem Fahrer durch die Einbindung einer intuitiven Mensch-Maschine
Schnittstelle ermöglicht. Der Fahrer kommuniziert hierbei im Rahmen einer seriellen
Assistenz auf Manöverebene mit dem Fahrzeug, wobei dieser durch den Wegfall der
Stabilisierungsaufgabe entlastet wird. Im Sinne der Weiterentwicklung heutiger Assistenzsysteme und deren Automationsgrade hinsichtlich der Mensch-Maschine Interaktion stellt dieses Konzept einen grundlegenden Zwischenschritt auf dem Weg zum
automatisierten Fahren dar.
Das Assistenzsystem wird parallel zur Software- und Funktionsentwicklung zu Erprobungs- und Validierungszwecken in ein Forschungsfahrzeug von Continental integriert.
Bei PRORETA 3 handelt es sich um die dritte Staffel der Forschungskooperation zwischen Continental und der TU Darmstadt, die auf den Ergebnissen der vorangegangenen Projekte PRORETA 1 (Notbrems- und Notausweichassistenz) sowie PRORETA 2
(Überholassistenz) aufbaut.
38
Industrieprojekt:
Aufwandsreduzierende Applikations- und Freigabekonzepte von Bremsregelungssteuergeräten
Bearbeiter:
M. Sc. Christina Grotenhöfer
Die Variantenvielfalt im Automobilbereich ist durch Zielgruppenzuschnitt und Diversifizierung in den letzten Jahren stark angestiegen. Dies hat dazu geführt, dass der
Aufwand für die Applikation und Freigabe von sicherheitskritischen, elektronischen
Systemen einen wesentlichen Anteil am Entwicklungsprozess einnimmt. Im Rahmen
eines Kooperationsprojekts mit der Volkswagen AG und TRW Automotive wird daher
an der Reduzierung des Applikations- und Freigabeaufwands geforscht. Ziel des
Vorhabens ist eine systematische Analyse der Vereinfachungspotenziale der heute
angewandten Applikations- und Freigabeprozesse am Beispiel von Bremsregelungssteuergeräten. Die beiden Kernherausforderungen sind einerseits eine möglichst
effiziente Applikation der Steuergeräte an neue Fahrzeugtypen zu gewährleisten und
andererseits ein sicheres Freigabeverfahren zu garantieren, das den Regularien und
Normen (z.B. ISO 26262) genügt.
Auf Basis einer umfassenden Systemarchitekturanalyse werden in diesem Projekt
Vorschläge erarbeitet, mit denen der Aufwand für Applikation und Freigabe reduziert
werden kann. Die Ergebnisse werden exemplarisch umgesetzt und in Versuchen verifiziert. Dabei wird untersucht, ob die an das Bremsregelungssystem gestellten Anforderungen mit den entwickelten Verfahren erfüllt werden, so dass die technischen
Grenzen und ihre Übertragbarkeit beschrieben werden können. Die abschließende
Validierung bewertet die Auswirkungen auf den Aufwand und die Qualität des resultierenden Freigabeprozesses.
Quelle: Volkswagen AG
39
Industrieprojekt:
Fusion von GNSS- und Fahrdynamiksensorsignalen
für eine genaue und integere Positions- und Fahrzustandsschätzung
Bearbeiter:
Dipl.-Ing. Nico Dziubek
Im Rahmen eines Kooperationsprojekts mit einem Industriepartner wird an der Möglichkeit der fahrstreifengenauen Ortung von Fahrzeugen geforscht. Eine genaue
Kenntnis der eigenen Position
ist notwendig, um beispielsweise Fahrerassistenz-Konzepte wie Car-2-x realisieren zu
können. Damit werden Funktionen wie Abbiege- und Kreuzungsassistent, ortsgebundene
Gefahrenwarnung, Stauassistent und automatischer Notruf
mit präziser Ortsangabe möglich. Durch den Ansatz einer
Sensorfusion lassen sich „Dead
Reckoning“-Positionierung und
GPS-Ortung verschmelzen und
Quelle: www.esa.int
deren Vorteile vereinen.
Die dafür benötigte Sensorik ist in
Fahrerassistenz- und Fahrdynamikregelsystemen wie ESP, ACC und
Navigationssystemen bereits mit
Standardkomponenten zu entsprechend wirtschaftlichen Preisen in
vielen Fahrzeugen der Mittel- und
Oberklasse verbaut. Bisher verwendet jede der im Fahrzeug verbauten
Funktionen ihre eigenen Sensoren,
ohne mögliche Synergieeffekte mit
anderen Funktionen zu berücksichQuelle: Projektpartner
tigen. Der Fusionsansatz basiert auf
einer zentralen Verarbeitung der Daten aller im Fahrzeug verbauten und für die Positionsberechnung relevanten Sensoren.
Dabei erfolgt über eine Fusionsrechnung sowohl eine gegenseitige Verbesserung der
gemessenen Größen als auch eine Bewertung und Fehlerabschätzung der Daten.
40
BASt-Projekt:
Auswirkung von Fahrzeugtuning auf die Verkehrssicherheit
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 aufeinander abgestimmte Gesamtlösungen an, die, von Fachwerkstätten montiert, lediglich 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 verschiedener Modifikationen. Diese Tuningmaßnahmen umfassen neben der Montage
von Bauteilen wie beispielsweise Federn, Dämpfer, Spurverbreiterungen und Gewindefahrwerken auch die Veränderung von Sturz und Spur. Daraus folgen geänderte
Fahrwerkparameter wie beispielsweise dem Lenkrollhalbmesser, die eine Beeinflussung 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.
41
Industrieprojekt:
Analyse von Reifenspurmerkmalen unter kontrollierten Bedingungen
Bearbeiter:
Dipl.-Ing. Gunther Seipel
Im Rahmen eines Forschungsprojekts mit der Industrie wird der
Einfluss fahrdynamischer Größen
auf die Ausprägung von Reifenspuren untersucht.
Bei der Ursachenforschung von
Verkehrsunfällen dienen die am
Unfallort aufgenommenen Reifenspuren als wichtige Anknüpfungstatsachen für die Rekonstruktion
des Unfallhergangs. Dabei können
Reifenspuren Hinweise auf den
fahrdynamischen Zustand eines
Pkw vor einer Kollision geben, wenn das Spurzeichnungsverhalten der Reifen und der
Fahrbahn bekannt ist. Der Zusammenhang zwischen fahrdynamischen Kenngrößen
und dem Spurzeichnungsverhalten ist für moderne Pkw und Reifenkombinationen
bislang nicht geklärt.
Inhalt des Forschungsprojekts ist die systematische Untersuchung von Einflussparametern 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 Bedingungen überprüft.
Als Werkzeug kommt der fachgebietseigene Reifenmessanhänger PETRA (PersonenwagenReifen-Traktions-Messanhänger)
zum Einsatz, welcher die unabhängige Variation von Längsschlupf, Schräglaufwinkel und
Radlast erlaubt, sowie eine
mobile Versuchseinrichtung zur
Untersuchung des Spurzeichnungsverhaltens am ReifenProfilelement.
Reifenmessanhänger PETRA
42
Industrieprojekt:
Untersuchung der Abhängigkeiten zwischen
Gespannstabilität und Dämpfereigenschaften
Bearbeiter:
Ning Zhang M. Eng., Dr.-Ing. Norbert Fecher
Im Rahmen einer Forschungskooperation mit einem Industriepartner werden systematisch die Abhängigkeiten zwischen Gespannstabilität und Dämpfereinstellungen
analysiert.
Für alle Gespanne gilt eine kritische Geschwindigkeit, bei der die Gierdämpfung zu
null wird. Wird die Geschwindigkeit darüber hinaus erhöht, führt die negative
Gierdämpfung dann zu einer Schwingung bis zur Instabilität. Durch die ESPErweiterung TSA (Trailer Stability Assist) wird bei Aufschaukeln der Gierrate in der
typischen Eigenfrequenz durch Bremseingriffe entgegengewirkt, die Geschwindigkeit
unter die kritische reduziert und somit stets ein stabiles Systemverhalten sichergestellt.
Um diese Eingriffe jedoch so selten wie möglich stattfinden zu lassen, sollte die kritische Geschwindigkeit möglichst hoch liegen. Nach heutigem Stand der Wissenschaft
sind die Einflüsse des Fahrwerks auf die kritische Geschwindigkeit nicht vollständig
verstanden. Modellbetrachtungen für diese Fahrsituation sind bislang nur in der
horizontalen Ebene bekannt und vernachlässigen die vertikaldynamischen Fahrzeugeigenschaften. Beobachtungen zeigen allerdings, dass die vertikaldynamischen Fahrwerks- und besonders die nichtlinearen Dämpfereigenschaften ebenfalls die kritische
Geschwindigkeit beeinflussen.
Ziel der hier durchgeführten Studie ist daher, ein Systemverständnis zu entwickeln,
wie Dämpfereigenschaften und Gespannstabilität, die wesentlich von der
Gierdämpfung beeinflusst zu sein scheint, zusammenhängen. Dabei wird zunächst
durch mathematische Beschreibung der physikalischen Zusammenhänge abgeschätzt,
welche die wesentlichen zu erwartenden Einflussparameter sind. Parallel werden
bestehende Simulationsmodelle (in IPG CarMaker) durch reale Versuchsfahrten in
den relevanten Arbeitspunkten überprüft. Anschließend werden u.a. mit Methoden
der Regelungstechnik für nichtlineare Systeme Maßnahmen abgeleitet, die eine möglichst hohe kritische Geschwindigkeit versprechen. Diese Maßnahmen werden in
abschließenden Fahrversuchen überprüft.
Simulierte Pendelschwingung eines Gespanns (in IPG CarMaker)
43
Kooperationsprojekt:
SenComBox
Entwicklung
einer
Kommunikations-Einheit für Motorräder
Bearbeiter:
Dipl.-Ing. Benedikt Lattke
Sensor-
In dem öffentlich geförderten Kooperationsprojekt „SenComBox“ entwickelt FZD
zusammen mit den Partnern carhs.communication GmbH und Steinbeis Innovation
GmbH eine Sensor-Kommunikations-Einheit, die als Basis für verschiedene sensorund kommunikationsbasierte Systeme in Motorrädern und anderen Freizeitfahrzeugen dient.
Die Einheit ist eine grundlegende Voraussetzung für verschiedene Fahrerassistenzsysteme. Beispielsweise lassen sich darauf basierend Fahrdynamikregelsysteme oder
auch kommunikationsbasierte Warnsysteme realisieren. Zusätzlich wird die Kommunikationstechnik so ausgelegt und implementiert, dass diese nicht nur für
Sicherheitsanwendungen, sondern auch
für komfortorientierte Funktionen, wie
eine Sprachkommunikation, genutzt
werden kann.
Während FZD grundlegende Untersuchungen zu Signalverarbeitung und
Zustandsschätzung durchführt, werden
von den Partnern die Entwicklung von
Elektronik (carhs) und Kommunikationsmethoden (Steinbeis) übernommen.
Fahrzeugkommunikation und Sensorik liefern
die Grundlage für Systeme zu Unfallvermeidung
Das Teilprojekt von FZD beinhaltet u.a. die theoretisch-wissenschaftliche Entwicklung
einer Signalverarbeitung, die an für Motorräder typische Störeinflüsse angepasst ist.
Dies schließt beispielsweise Maßnahmen zur Kompensation von durch Motorvibrationen verursachten Störungen ein.
Um die Anzahl der Sensoren gering zu halten oder nicht
direkt messbare Größen zu bestimmen, werden
Zustandsschätzer
entwickelt.
Diese
ermöglichen
beispielsweise die Bestimmung des Rollwinkels, d.h. der
Schräglage, des Motorrades.
44
Industrieprojekt:
Bremslenkmomentoptimierte
von Motorrädern
Bearbeiter:
Dipl.-Ing. Kai Schröter
Kurvenbremsung
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 verschiedene 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 durchschnittlichen Fahrer einen messbaren Sicherheitsgewinn gegenüber heute bereits in
Serienfahrzeugen erhältlichen Brems- bzw. Lenksystemen zu verschaffen.
Zur fahrdynamischen Analyse der als am vielversprechendsten angesehenen Lösung
wurde im Rahmen eines von Honda R&D Co., Ltd., Saitama (Japan) geförderten
Projekts im vergangenen Jahr erstmalig ein Versuchsmotorrad prototypisch mit einem
BLM-Verhinderer nach Weidele ausgerüstet, dessen Funktionsprinzip auf der seitlichen Verschwenkung der Lenkachse durch exzentrische Verstellung des oberen
Lenkkopflagers beruht.
Im Fokus der Untersuchungen stehen aktuell die Analyse des Fahrverhaltens mit
aktivem System in Simulation und Fahrversuch, die Interaktion zwischen Mensch und
Maschine, die Übertragbarkeit auf alternative Fahrwerkssysteme sowie Aspekte einer
potentiellen Serienfertigung.
Verlassen der Trajektorie | Prinzip-Skizze BLM-Verhinderer | Vorversuche mit Serienmotorrad
45
Industrieprojekt:
Entwicklung einer systemunabhängigen Bremsvorrichtung
zur
Bremsbelagprüfung
am
Schwungmassenprüfstand
Bearbeiter:
Dr.-Ing. Norbert Fecher
Im Mittelpunkt dieser Kooperation mit der Federal-Mogul Friction Products GmbH in
Bad Camberg steht die Entwicklung einer Prüfmethode für Bremsbeläge für die Anwendung am Schwungmassenprüfstand.
In der Bewertung von Bremsbelageigenschaften sind im Wesentlichen drei Hauptfragestellungen zu adressieren:

Funktion/Performance,

NVH-Verhalten und

Verschleiß.
Wesentlicher Nachteil heutiger Prüfungen, die
überwiegend am Schwungmassenprüfstand stattfinden, ist, dass nicht nur die Bremsbeläge alleine,
sondern stets auch die Einflüsse des Gesamtsystems
(Eigenschaften von Bremssattel, –scheibe, Bushings,
Radlager etc. sowie Interaktionen) mit gemessen
werden. Die umfangreichen Erfahrungen beim
Auftraggeber zeigen, dass insbesondere zwei Effekte die isolierte Beurteilung von Bremsbelägen behindern:
A.) Wechselwirkungen zwischen Bremssystem
und Bremsbelag im Betrieb
B.) Undefinierter ungebremster Betrieb
Im Rahmen des hier beschriebenen Vorhabens
Quelle: Federal-Mogul
werden mit Methoden der Produktentwicklung
verschiedene Konzepte für eine Bremsvorrichtung
für die Prüfung von Bremsbelägen unabhängig vom späteren Zielsystem erstellt. Diese
werden anschließend in einem methodischen Prozess bewertet. Das am meisten Erfolg versprechende Konzept soll zunächst für einen Bremsbelag bis zum Prototypenstadium auskonstruiert und nach Möglichkeit realisiert werden. Im anschließenden
Prüfstands-versuch am FZD-eigenen Schwungmassenprüfstand DYANA (Dynamometer for the Analysis of Car Brakes) ist die Erfüllung der wesentlichen Anforderungen
zu verifizieren.
46
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 „knackiges“ 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 Sattelwirksamkeit. 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 Produktkonstruktion notwendig, die als Zusatzbelastung in den Entwicklungsprozess einfließen.
Für ein Entwicklungs-Frontloading und zur Qualitätssteigerung des Entwicklungsprozesses von Bremssystemen wird im Rahmen des Forschungsprojektes 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 Gesamtmodell integriert (Abb. 1).
Durch das Vorgehen werden die notwendigen
Wirkprinzipien bei gleichzeitig minimaler Freiheitsgradanzahl abgebildet. Vollparametrierte CADModelle sind nicht erforderlich, können aber zusammen mit experimentellen Versuchsergebnisses
sowie mit Berechnungsergebnissen der EinzelteilFEM zur Grundparametrierung 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 Modell- Abb. 1: Vektorbasiertes und
erstellung erfolgt multidisziplinär auf Basis von nichtlineares Simulationsmodell des
Blockschaltbildern
in
Matlab
/Simulink Bremssattels als Virtual-RealityModell in Matlab (oben) und
/SimMechanics.
Modellinhalte (unten)
47
Eigenprojekt:
Machbarkeitsstudie eines selbstfahrenden Fahrsimulators
Bearbeiter:
M.Sc. Alexander Betz
Die Fahrsimulation wird seit mehreren Jahrzehnten im Verkehrswesen eingesetzt. Der
hohe Grad an Reproduzierbarkeit und Sicherheit für Mensch, System und Umwelt
macht Fahrsimulatoren für die Forschung interessant. Deshalb sind bis heute zunehmend komplexere Fahrsimulatoren entstanden, die Verbesserungen in der Simulationsdarstellung erbracht haben. Erkauft wird die verbesserte Darstellungsqualität
jedoch durch eine hohe Systemmasse und steigende Kosten in Anschaffung und Betrieb.
Die Eigenschaften des Fahrsimulators eignen sich besonders für die
Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen. Hierbei ist sowohl die
Entwicklung und Absicherung der
eigentlichen Assistenzfunktion als
auch die Gestaltung der Benutzerschnittstelle (HMI) von Bedeutung.
An Systemen wie ESP, ACC oder
auch dem Fahrstreifenhalteassistenten, die in letzter Zeit Einzug in die
Serie gefunden haben, ist ersichtlich, dass der bisherige Fokus solCAD Modell des selbstfahrenden
cher Systeme primär auf dem
Fahrsimulatorkonzepts
Überland- und Autobahnverkehr lag.
Die in Städten auftretenden Szenarien weisen im Vergleich zu Autobahnfahrten infolge der unterschiedlichsten mitwirkenden Verkehrsteilnehmer sowie der vielfältigeren
und unübersichtlicheren Streckenführung eine deutlich höhere Komplexität auf. Eine
Validierung entsprechender Assistenzansätze ist daher nur sehr eingeschränkt und mit
entsprechendem Aufwand im kontrollierten Feldversuch möglich. Die Betrachtung im
realen Straßenverkehr ist aufgrund des hohen Gefährdungspotenzials generell nicht
möglich, so dass für die Entwicklung, Absicherung und Validierung solcher Systeme
Fahrsimulatoren benötigt werden.
Der selbstfahrende Ansatz begegnet sowohl dem Problem der Systemmasse als auch
der Darstellbarkeit von komplexen innerstädtischen Verkehrsszenarien. Das Auflösen
der Kernprobleme des aktuellen Stands der Fahrsimulatortechnik verspricht eine
erhebliche Kostenreduktion. Dadurch wird der Zugang zur Forschung mit Fahrsimulatoren erleichtert und eine breitere Forschungsbasis angestrebt.
48
Eigenprojekt:
Objektive Bewertung der Kontrollierbarkeit von
Falschauslösungen nach ISO 26262
Bearbeiter:
Dipl.-Ing. Alexander Weitzel
Vor dem Serieneinsatz von Fahrerassistenzsystemen ist der Nachweis zu führen, dass
diese entsprechend dem Stand der Technik sicher sind. Um die funktionale Sicherheit
zu standardisieren wurde die ISO 26262 Norm entwickelt, die Anforderungen an die
Absicherung für automobile Anwendungen zusammenfasst. Sie definiert Anforderungen an Prozessdefinitionen, Dokumentation der Abläufe.
Ein zentraler Prozess ist die Gefahrenanalyse und Risikobewertung. Dort werden
mögliche Gefahren, Fehler und Risiken identifiziert und diese in den Kategorien Folgenschwere, Auftretenswahrscheinlichkeit und Kontrollierbarkeit klassifiziert. Dazu
sind die Gefahren in den drei Kategorien in Stufen einzuteilen. Die Bewertung des
Risikos ergibt sich aus der Kombination der ermittelten Stufen in den drei Kategorien.
Daraus wiederum ergibt sich das geforderte ASIL (Automotive Safety Integrity Level),
welches die Anforderungen an Überwachung und Validierung der Funktion in Herstellung bzw. Betrieb definiert.
Auch wenn stets versucht wird, Falschauslösungen zu vermeiden, können diese konzeptionell bei auf moderner Umfeldsensorik basierten Fahrerassistenzsystemen nicht
ausgeschlossen werden. Daher ist die Gewährleistung der Kontrollierbarkeit der
Falschauslösungssituation entscheidend für die Kundenakzeptanz und Produkthaftungsfragen. Für die Bewertung im Bereich der Kontrollierbarkeit werden dazu aktuell verschiedene Techniken wie z.B. Fahrversuche mit Probanden und Expertenbewertungen kombiniert.
Im Rahmen des Projektes wird untersucht, wie eine objektive Metrik für die Bewertung der Kontrollierbarkeit gefunden werden kann. Anschließend ist der Nachweis
der Anwendbarkeit anhand einer konkreten Assistenzfunktion (z.B. autonome Notbremsfunktion) zu führen.
Nachgestellte Fehlauslösungssituation
49
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 kollisionsvermeidenden Fahrerassistenzsysteme werden Kollisionsziele benötigt, die für die eingesetzten Sensoren ein Äquivalent zu einem realen Fahrzeug darstellen. Zusätzlich
müssen diese Ziele kollisionsgeeignet sein und nach der Kollision eine Reproduzierbarkeit der Sensoreigenschaften aufweisen.
Diese Äquivalenz für Radarsensoren zu gewährleisten, ist bisher noch nicht möglich.
Zurzeit gibt es noch kein Verfahren, ein Fahrzeug so zu vermessen, 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 Fahrzeug auch von den Seiten, von vorne und den Einfluss des Winkels beim Abbiegen zu
betrachten.
100
90
80
Intensität [%]
70
60
50
40
30
20
10
0
Intensität der Reflexion eines realen Pkw
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 Informationen ein Normfahrzeug zu definieren und zu diesem ein radaräquivalentes Kollisionsziel zu entwickeln.
50
Industrieprojekt:
Erweiterte Ansätze zur objektiven Bewertung von
Fahrsicherheit in Probandenkollektiven
Bearbeiter:
Dipl.-Ing. Daniel Simmermacher
externer Doktorand 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, sondern 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 messtechnisch in Form von Kennwerten erfasst.
Experten bewerten stellvertretend für den Kunden, welchen Stabilitätsgrenzwert ein
Kennwert annehmen darf, damit das Fahrzeug für ihn später beherrschbar bleibt. 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 Alternative zu Expertenbewertungen sind Fahrversuche mit kundenrepräsentativen Probandenkollektiven.
resultierender Kurs
 SP
ng
llu
fü
er
en
ab
fg
u
A
Kursvorgabe
s
d
an
fw
lau
ge
Re
Lenkwinkel vor
Bremsbeginn
Korrektur-/
Nachregelaufwand
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 Fahrsicherheits-Kennwerte.
In einer umfangreichen Versuchsreihe auf dem Prüfgelände in Papenburg wurde die
objektive Beherrschbarkeit (Kurshaltevermögen und Lenkarbeit) durch Normalfahrer
in Abhängigkeit dieser Variation untersucht. Die entwickelte Testmethodik wird abschließend in einer Fahrsimulatorstudie auf den Hochgeschwindigkeitsbereich übertragen.
51
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 maßgeblich. Im Entwicklungsprozess von Pkw werden in Fahrversuchen Dämpferkennlinien 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 Aufbaubewegung bei geringen Frequenzen gekennzeichnet ist, ist der „Secondary Ride“ 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 schwingungsdämpfenden Stützlagern untersucht werden.
Zug
Kardanik
Stabilität
Radial
Axial
Dämpfkraft [N]
Sicherheit
Komfort
Druck
Geschwindigkeit [m/s]
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 Versuchsteile, die in Komponentenmessungen und im Fahrzeug untersucht werden.
52
Industrieprojekt:
Analyse und Bewertung der Fahrzeugparameter zur
Bestimmung des Rundenzeitoptimums eines Rennsportfahrzeugs
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 automobilen Rennsport gilt die
Rundenzeit als entscheidendes
Kriterium. Daher ist es wichtig,
die Einflüsse der verschiedenen Fahrzeugparameter wie
z.B. Masse, Leistung, Reibbeiwert und Aerodynamik auf die
Rundenzeit zu kennen und zu
bewerten. Aus den physikalischen Zusammenhängen lässt
sich eine Zielvorgabe für die
Weiterentwicklung und fahrdynamische Abstimmungsarbeit der Fahrzeuge bilden.
Einige Einflussgrößen auf die Rundenzeiten lassen sich ausreichend genau in quasistatischen Simulationen untersuchen. Eine größere Schwierigkeit bereiten die dynamischen Einflussfaktoren, wie z.B. Schwingungen aus Bodenanregung und Aufbaubewegung. 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 Einhaltung des optimalen Fahrzustandes während der gesamten Streckendurchfahrt ein
Rückschluss auf die Rundenzeit möglich ist, ist die korrekte Bestimmung dieses optimalen Zustandes eine der größten Anforderungen an die dynamische Rundenzeitsimulation. Im Rahmen dieses Projekts wird mit verschiedenen Simulationsumgebungen die komplette Rennrunde abgebildet und analysiert. Um die objektive Bewertung
des Einflusses der dynamischen Fahrzeugparameter auf die Rundenzeit zu vervollständigen, 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 ermöglichen.
53
Abgeschlossene Forschungsprojekte 2010
54

Optimierung der Fahrdynamik durch Koordination von ESP und Dämpferregelung

MoLife - Wissenschaftliche Grundlagen kommunikationsbasierter Fahrerassistenzsysteme für Motorräder

Konzeptentwicklung einer kostengünstigen, funktionserweiterten LeichtbauBremsscheibe
Testfahrzeugprojekt
Im Rahmen des Testfahrzeugprojektes führt das Fachgebiet Fahrzeugtechnik Subjektivbeurteilungen 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 Eindrücken 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 Beurteilungskriterien. Nicht zuletzt bietet das Testfahrzeugprojekt eine hervorragende praktische Weiterbildung für junge Fahrzeugingenieure.
Unseren Partnern, die uns ihre Fahrzeuge zur Verfügung stellen, bieten wir eine
fachlich kompetente Diskussion unserer Eindrücke in Form eines ausführlichen Subjektivbeurteilungsberichtes als marktnahe Studie. Zu Gute kommt ihnen insbesondere
unsere Unabhängigkeit als Hochschulinstitut bei zugleich guter Kenntnis der Wettbewerber. 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 Hersteller und Importeure mit uns zusammenarbeiten, ist allein die Gesamtzahl an
beurteilten Testwagen bis zur Jahresmitte 2011 auf 437 gestiegen. Die Anzahl der
dem Projekt erst 1994/95 formell zugeordneten Test-Motorräder beläuft sich auf 28.
Diese recht gering anmutende Zahl trügt, da in nunmehr über 30 Jahren aktiver
Motorradforschung unzählige Motorräder im Rahmen von Forschungsprojekten ausführlich untersucht wurden, aber in der Testfahrzeugstatistik nicht auftauchen.
In den vergangenen 12 Monaten wurden acht Wagen sowie ein Motorrad verschiedener Hersteller und Importeure über Zeiträume von zwei bis vier Wochen auf einer
Gesamtstrecke von ca. 29.600 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 293.000 €.
Die Beurteilung findet im Alltagsbetrieb ausschließlich auf öffentlichen Straßen statt.
Unser Fahrerkollektiv legt während der Versuchsphase 2.200 bis 5.400 km mit den
Testfahrzeugen zurück. Der von uns erstellte Beurteilungsbericht beinhaltet eine
kritische Diskussion der positiven und negativen Eindrücke aus fahrzeugtechnischer
Sicht. Zusätzlich werden freie Beschreibungen unserer Tester berücksichtigt.
55
Testfahrzeugstatistik
Die Testfahrzeugstatistik enthält die von FZD beurteilten Fahrzeuge im Zeitraum Juni
2010 bis Mai 2011.
Testwagen
DS3
VHub
(ccm)
1.560
Pmax
(kW)
68
Mmax
(Nm)
230
Masse
(kg)
1.155
Preis
(€)
20.125
Testverbrauch
(l/100 km)
6,8 d
Gef.
Km
2.494
Accord
2.199
110
350
1.632
39.130
6,8 d
2.225
370Z
3.696
241
363
1.583
44.690
14,2 Sb
3.044
Nissan
Navara
2.488
140
450
2.075
41.989
12,5 d
2.731
Opel
Astra
1.686
82
240
1.365
24.080
8,0 d
4.127
Opel
Insignia OPC
2.792
239
435
1.810
52.085
16,3 Sb
5.399
Seat
Leon
1.598
77
250
1.325
24.880
6,8 d
2.351
Skoda
Octavia
Combi
1.390
90
200
1.340
28.050
9,7 Sb
3.011
Hersteller
Typ
Citroen
Honda
Nissan
Summe
275.029
25.382
Mittelwert
2.176
131
315
1.536
34.379
10,1
3.173
Minimum
1.390
68
200
1.155
20.125
6,8 l
2.225
Maximum
3.696
241
450
2.075
52.085
16,3 l
5.399
VHub
Pmax
Mmax
Masse
Preis
Verbrauch
Gef.
(ccm)
(kW)
(Nm)
(kg)
(€)
(l/100 km)
Km
1.237
127
129
277
18.511
7,0 l Sb
4.194
Testmotorrad
Hersteller
Honda
Typ
VFR 1200 FD
Opel Insignia OPC
Honda Accord
56
Seat Leon
Nissan 370Z
Citroen DS3
Opel Astra
Skoda Octavia Combi
Nissan Navara
Honda VFR 1200
ASE Darmstadt
Die TU Darmstadt zeichnet sich traditionell durch erhebliche Forschungsaktivitäten zu
automobilen Themen aus. Eine große Zahl an Fachgebieten beschäftigt sich dabei mit
Methoden, Architekturen und Werkzeugen für die Systementwicklung im Automobilbereich. 11 Fachgebiete/Institute der TU Darmstadt und zwei Darmstädter Fraunhofer Institute aus den Bereichen Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik kooperieren, zusätzlich zu ihren individuellen Forschungsaktivitäten, im Rahmen der gemeinsamen Forschungsinitiative Automotive Systems Engineering (ASE) Darmstadt.
Da die Themenstellung Automotive Systems Engineering per se sehr breit und vielfältig ist und außerdem einer hohen Entwicklungsdynamik unterliegt, ist eine Festlegung auf einzelne Technologie- oder Produktgruppenfelder nicht beabsichtigt. Andererseits benötigt eine solche Kooperation konkrete Leitthemen zur Außendarstellung,
weshalb mit drei großen und innovativen Vorhaben begonnen werden soll.
Bei den Vorhaben handelt es sich zum einen um ein „Car-in-the-Loop-Konzept“ für die
ganzheitliche Entwicklung von Antriebsstrangkonzepten. Des Weiteren widmet sich
ASE dem Thema „Fahrsimulation“ mit dem Schwerpunkt auf einer für den Fahrer
realitätsnahen Simulation. Das dritte Thema zielt auf einen „integrierten SoftwareEntwicklungsprozess und Lebenszyklus“ ab, welcher die Software- und Funktionsentwicklung von frühestem Ideenstadium über den ganzen weiteren Lebenszyklus bis zur
Nachlieferung für Reparaturteile umfasst. Für verschiedene Teilaspekte zu diesen
Forschungsthemen wurden im aktuellen und vergangenen Jahr Förderanträge gestellt.
Gespräche mit potentiellen Herstellern und Zulieferern aus der Automobilindustrie
hinsichtlich einer Unterstützung beim Aufbau eines angestrebten Zentrums für Automotive Systems Engineering, in dem die Entwicklung hochkomplexer Systeme und die
damit gekoppelten hochvernetzten Entwicklungsprozesse durch die Forschung an
neuen Systemkonzepten und Methoden zum Verstehen und Bewerten komplexer
Vorgänge unterstützt wird, haben
bisher neben einem prinzipiellen
großem Interesse an den geplanten
Aktivitäten seitens der Industrie zur
Unterzeichnung eines Rahmenvertrags zwischen der TU Darmstadt
und der Adam Opel AG im April
2011 geführt.
Die inhaltliche Diskussion bezüglich
einer weiterführenden Forschungskooperation zwischen den beiden
Partnern war zum Zeitpunkt der
Drucklegung des Jahresberichts
noch nicht abgeschlossen.
Unterzeichnung Rahmenvertrag TU Darmstadt/Adam
Opel AG am 15.04.2011 in den Räumen von FZD
57
Uni-DAS e.V.
Uni-DAS e.V., Anfang 2010 als gemeinnütziger Verein gegründet, ist im Frühjahr
2011 mit Prof. Klaus Bengler um ein Mitglied reicher geworden.
Der diesjährige Workshop Fahrerassistenzsysteme vom 30. März bis 01. April 2011
wurde erstmalig von Uni-DAS veranstaltet. Im Rahmen dieser Tagung verlieh UniDAS in Walting folgende Preise erstmalig:

ADAS-Award für die besondere Leistungen zur
Förderung der Entwicklung von FAS an Herrn
Hans-Georg Metzler.

Uni-DAS Wissenschaftspreis für seine herausragende Dissertation an Herrn Dr. Mirko Mählisch.

Best Paper Award anlässlich des Workshops an
Herrn M. Essayed Bouzouraa.
Des Weiteren wurde der Vereinsvorstand turnusgeVerleihung des ADAS-Award
mäß neu gewählt. Prof. Maurer (TU Braunschweig)
folgt auf Prof. Winner als neuer Vorsitzender von Uni-DAS e.V. Stellvertretender
Vorsitzender ist nun Prof. Dietmayer (Uni Ulm). Den weiteren Schritten zur gemeinsamen Förderung des wissenschaftlichen Austauschs sowie gemeinsamer Forschungsaktivitäten blicken allen Beteiligten mit großer Freude entgegen. Weitere Informationen können der Homepage www.uni-das.de entnommen werden.
Intelligent Vehicles Symposium 2011
Anlässlich des diesjährigen Intelligent Vehicles Symposium (IV'11) in Baden-Baden
fand am 09. Juni 2011 eine Demo-Veranstaltung für 150 Tagungsteilnehmer auf dem
Gelände des LuK Driving Centers in Rheinmünster statt. In diesem Rahmen präsentierten 10 Austeller aus Forschung und Industrie den Stand der Technik von FAS
anhand von Versuchträgern, Messaufbauten und insbesondere durch Mitfahrgelegenheiten auf dem Versuchsgelände. Prof. Winner leitete als Demonstration Chair die
Organisation des Events. FZD dankt allen Beteiligten und insbesondere den Ausstellern, die zum Gelingen dieser Veranstaltung maßgeblich beigetragen haben.
IV' 11 Demonstration Event
58
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 fünf Jahren entsendet FZD jährlich 3
Studierende nach Blacksburg an die Virginia Tech. Die Studenten können auf Grund
der jahrelangen Partnerschaft zwischen der TU Darmstadt und der Virginia Tech eine
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 975 € monatlich und einer Reisepauschale in Höhe
von 775 €. Im WS 2010/11 besuchten die Studenten Joscha Krieglsteiner und Maximilian Seibel die Virginia Tech. Aus persönlichen Gründen konnte der dritte ausgewählte Student den Aufenthalt nicht antreten. Die Erfahrungsberichte sind auf der
FZD-Homepage nachzulesen.
Austauschprogramm University at Buffalo
Bereits im Jahr 2009 initiierte FZD ein studentisches Austauschprogramm mit der
University at Buffalo (UB) im US-Bundesstaat New York. Als die ersten beiden ausgewählten Studenten besuchten Kerstin Becker und Marius Müller die UB. Durch die
Unterstützung von FZD wurde ein Stipendium des DAAD bewilligt. Die Erfahrungsberichte sind auf der FZD-Homepage nachzulesen. Aus den zahlreichen Bewerbern für
FZD-Austauschprogramme wurden auch für das Fall Semester 2011 wieder zwei
Studenten ausgewählt, ein Semester an der UB zu verbringen.
Internationale Stipendiaten
Als weiterer wichtiger Bestandteil der internationalen Austauschaktivitäten von FZD
wurde als Ergänzung zu den studentischen Austauschprogrammen ein neues Konzept
für internationale Stipendiaten entworfen. Dieses sieht vor, dass in einem Auswahlprozess im Oktober eines jeden Jahres ein Kandidat identifiziert wird, der bei FZD ab
dem Wintersemester des darauf folgenden Jahres seine Forschungstätigkeit aufnimmt.
Während einer Aufenthaltsdauer von drei bis vier Jahren forscht der Stipendiat eigenverantwortlich an einem wissenschaftlichen Projekt, das es ihm ermöglicht, sich wissenschaftlich mit der Promotion zu qualifizieren.
Als erster Kandidat wurde Herr M. Eng. Ning Zhang ausgewählt, der seinen MasterTitel von der Southeast University in Nanjing, V.R. China verliehen bekommen hat
und nun das Fahrdynamik-Team von FZD verstärkt.
59
Automotive Engineering Summer Germany
In der Zeit vom 24.5.2010 bis zum 30.7.2010 wurde zum ersten Mal das Austauschprogramm Automotive Engineering Summer Germany (AESG) für Studenten amerikanischer Partneruniversitäten (z.Z. Virginia Tech, University at Buffalo) durchgeführt.
Im Rahmen von AESG belegten die Austauschstudenten die drei von FZD angebotenen Lehrveranstaltungen Trends der Kraftfahrzeugentwicklung, Advanced Design Project
und Tutorium Fahrzeugtechnik.
AESG-Zeitplan 2011
Bei der Gestaltung des Programms wurde großer Wert darauf gelegt, den Bedürfnissen 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.
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 begrüßet. AESG sichert somit das Fortbestehen des auf gegenseitigem Studentenaustausch basierenden FZD-Programms mit der Virginia Tech, durch das jedes
Jahr drei von FZD ausgewählte deutsche Studenten ein Semester in den USA studieren können. Zusätzlich konnte ein neues Austauschprogramm mit der University at
Buffalo etabliert werden. Dieses ermöglicht FZD seit 2010 jedes Jahr die Entsendung
von zwei deutschen Studenten für ein Semester an die amerikanische Universität.
Auch in 2011 wird das Programm wieder angeboten. In der Zeit vom 23.5.2011 bis
zum 29.07.2011 werden wieder sieben amerikanische Studenten bei FZD zu Gast sein.
60
Auslandsprogramm Tongji Universität Shanghai V.R. China
Seit 2010 bietet FZD in Zusammenarbeit mit dem College of Automotive Engineering
der Tongji University Shanghai fahrzeugtechnisch interessierten Master-Studenten die
Möglichkeit, das 3. Master-Semester an der Tongji Universität zu studieren und dort,
wenn gewünscht, auch die Master-Thesis zu schreiben. Die Studenten werden dabei
durch ein Stipendien-Programm von Continental Chassis & Safety Frankfurt über die
gesamte Dauer des Master-Studiums gefördert. Diese Förderung beinhaltet auch ein
Fachpraktikum bei Continental an einem der chinesischen Standorte.
Bereits kurz nach Gründung der Tongji Universität Shanghai im Jahre 1907 begann
der Austausch mit der TU Darmstadt. Im Jahre 1980 unterzeichnete dann die TUD als
erste deutsche Hochschule einen Kooperationsvertrag. Auch zwischen den Fachgebieten für Fahrzeugtechnik fand in der Folge unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Bert
Breuer eine intensive Zusammenarbeit statt. So wurde beispielsweise in den 1990er
Jahren gemeinsam ein fahrzeugtechnisches Praktikum an der Tongji nach Darmstädter Vorbild entwickelt.
Mit der Etablierung eines Auslandsprogramms wird diese Tradition fortgeführt und
die Kontakte ausgebaut. Durch die Einbindung eines Stipendiums wird den Studenten
zudem ermöglicht, ihre Kenntnisse in einem Auslandspraktikum zu vertiefen und
direkte praktische Erfahrungen in der Arbeitswelt einer fremden Kultur zu sammeln.
Im Jahr 2010 wurden 4 Studenten für den Austausch ausgewählt, sie werden im
Sommer 2011 ihr Semester an der Tongji beginnen. Für den Austausch im Jahr 2012
wurde ebenfalls das Bewerbungsverfahren durchgeführt und 6 Studenten nominiert.
61
Ausländische Gäste bei FZD
AESG - Programm, 24.05 - 30.07.2010
University at Buffalo, NY, USA
Steven Mangone
Nicholas Rhode
John Robinson
Virginia Polytechnic Institute and State University, VA, USA
Rebecca Bandy
Devin Clancy
Sujay Kawale
Scott Naranjo
Eduardo Pinto
AESG - Programm, 23.05 - 29.07.2011
University at Buffalo, NY, USA
Jonathon Gondek
Brian Ivancic
Brian Literman
Andrew Koonce
Virginia Polytechnic Institute and State University, VA, USA
Matthew Kandel
Craig Keys
John Saffran
'Research Experience for Undergraduates', 23.05 - 15.07.2011
Daniel Ace Aten
Eric Del Castillo
Alex Rivera
Heather Michelle Spence
62
Northern Arizona University, AZ
Massachusetts Institute of Technology, MA
University of Arkansas-Fayetteville, AR
Arkansas Tech University, AR
Tagungsbesuche
Tagungsbesuche 2011:
Tire Technologie Expo 2011, Köln, 15.-17. Februar 2011: Gunther Seipel
Workshop Fahrerassistenzsysteme, Walting, 30. März-01. April 2011: Sebastian
Geyer, Stefan Habenicht, Felix Lotz, Alexander Weitzel, Hermann Winner
Gesellschaft für Ursachenforschung bei Verkehrsunfällen (GUVU) Frühjahrsseminar,
Bergisch Gladbach, 6. Mai 2011: Gunther Seipel
8. Kooperationsforum Fahrerassistenzsysteme 2011, Aschaffenburg, 26. Mai 2011:
Benedikt Lattke
Tagungsbesuche 2010:
PISa - MYMOSA Workshop, Helmond - Eindhoven (NL), 03.-04. Februar 2010: Benedikt 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
Chassis.Tech plus, 1st International Munich Chassis Symposium, München, 08. - 09.
Juni 2010: Fabian Regh
IEEE Intelligent Vehicles Symposium (IV’10), San Diego (USA), 21. - 24. Juni 2010:
Andree Hohm, Fabian Regh
IPG apply & innovate, Ettlingen, 15.-16. September 2010: Stephan Hakuli
8. Internationale Motorradkonferenz, Köln, 04.-05. Oktober 2010: Benedikt Lattke,
Kai Schröter, Alois Weidele, Jan Bunthoff (Student)
VDI/VW-Gemeinschaftstagung Fahrerassistenz und Integrierte Sicherheit, Wolfsburg,
06.-07. Oktober 2010: Stefan Habenicht, Alexander Weitzel
28th SAE Brake Colloquium and Exhibition. 10.-13. Oktober 2010 in Phoenix, Arizona, USA: Florian Füllgrabe
63
2. Fachkonferenz Elektrik und Elektronik im Nutzfahrzeug. 13.-14. Oktober 2010 in
Baden-Baden: Hermann Winner
XXIX. Internationales µ-Symposium. 29.-30. Oktober 2010 in Bad Neuenahr: Florian
Füllgrabe, Mathias Haag, Hermann Winner
15. VDI-Tagung Erprobung und Simulation in der Fahrzeugentwicklung, 16.-17.
November 2010, Baden-Baden: Alexander Weitzel, Hermann Winner
15. Kongress SIMVEC Berechnung und Simulation im Fahrzeugbau 16.-17. November
2010, Baden-Baden: Hermann Winner
6th European Conference on Braking, 24.-25. November 2010 in Lille, Frankreich:
Florian Füllgrabe, Mathias Haag
64
Vorträge
Vorträge 2011, Vortragende unterstrichen:
Schröter, K.; Weidele, A.: Fahrdynamik, Stabilität und Bremsverhalten von Motorrädern, DEKRA Grundlehrgang Unfallanalyse, Altensteig, Januar 2011
Seipel, G.; Winner, H.: Analysis of Tire Mark Characteristics, Tire Technology Expo
2011, Köln, Februar 2011
Winner, H.; Weitzel, A.: Freigabefalle des Autonomen Fahrens , 5. Darmstädter
Kolloquium Mensch und Fahrzeug 06.-07. April 2011 Darmstadt
Vorträge 2010, Vortragende unterstrichen:
Schröter, K.; Weidele, A.: Fahrdynamik, Stabilität und Bremsverhalten von Motorrädern, DEKRA Grundlehrgang Unfallanalyse, Altensteig, Januar 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 Darmstadt
Lattke, B., Winner, H.; Entwicklung eines kommunikationsbasierten Fahrerassistenzund Komfortsystems für Motorräder, Safety Lecture, Safety Week 2010, Aschaffenburg, Mai 2010
Winner, H.; Fecher, N.: Forschung für mehr Fahrsicherheit, Kolloquium „Talk im
Tower“, Technische Universität Darmstadt, 27.05.2010, Griesheim
Haag, M., Winner, H., Ungethüm, U., Simon, D., Sykora, J.: Modeling Concept for
Dimensioning of Wheel Brake Systems, FISITA 2010 World Automotive Congress,
Budapest, 30. Mai - 04. Juni 2010
Hakuli, S.; Kluin, M.; Geyer, S.; Winner, H.: Development and Validation of Manoeuvre-Based Driver Assistance Functions for Conduct-by-Wire with IPG CarMaker,
FISITA 2010 World Automotive Congress, Budapest, 30. Mai - 04. Juni 2010
Seiniger, P.; Schröter, K.; Gail, J.: Perspectives for Motorcycle Stability Control Systems, International Conference on Safety and Mobility of Vulnerable Road Users
(VRU): Pedestrians, Motorcyclists, and Bicyclists, Jerusalem (IL), 30. Mai - 02. Juni
2010
Hakuli, S. et al.: Systematic Development of Manoeuvre-Based Driver Assistance
Functions for Conduct-by-Wire with IPG CarMaker. Apply & Innovate,
Karlsruhe/Ettlingen, September 2010
65
Lattke, B; Sperber, F.; Schad, R.; Zademach, M.; Winner, H.: MoLife – Development
of a Communication-Based Driver Assistance System for Motorcycles. 8. Internationale Motorradkonferenz des ifz. 04.-05.Oktober 2010 in Köln, 2010
Schröter, K.; Bunthoff, J.; Fernandes, F.; Schröder, T.; Winner, H.; Seiniger, P.; Tani,
K.; Fuchs, O.: Brake Steer Torque Optimized Corner Braking of Motorcycles (Bremslenkmomentoptimierte Motorrad-Kurvenbremsung). 8. Internationale Motorradkonferenz des ifz. 04.-05.Oktober 2010 in Köln, 2010
Füllgrabe, F.; Winner, H.; Hoffmann, I.: New Joining Methods for Composite Brake
Disks. 28th SAE Brake Colloquium and Exhibition. 10.-13. Oktober 2010 in Phoenix,
Arizona, USA, 2010
Winner, H.; Geyer, S.: Fahrerunterstützung im Nutzfahrzeug. 2. Fachkonferenz
Elektrik und Elektronik im Nutzfahrzeug, 13.-14. Oktober 2010 in Baden-Baden,
2010
Hoffmann, I.; Füllgrabe, F.; Winner, H.: Die Zukunft der Bremsscheibe im Umfeld des
Leichtbaus. XXIX. Internationales µ-Symposium. 29.-30. Oktober 2010 in Bad Neuenahr, 2010
Winner, H.; Weitzel, A.: Freigabefalle des Autonomen Fahrens ,15. Kongress SIMVEC
Berechnung und Simulation im Fahrzeugbau 16.-17. November 2010, Baden-Baden
Weitzel, A.: Verfahren zur Darstellung und Untersuchung realer Auffahrunfallszenarien , 15. VDI-Tagung Erprobung und Simulation in der Fahrzeugentwicklung, 16.17. November 2010, Baden-Baden
Füllgrabe, F.; Winner, H.; Kiefer, A.; Fischer, S.; Hoffmann, I.: Simulative Analysis
and Experimental Investigation of Innovative Lightweight Brake Discs. 6th European
Conference on Braking. 24.-25. November 2010 in Lille, Frankreich, 2010
66
Veröffentlichungen
Veröffentlichungen 2011:
Franz, B.; Schreiber, M.; Kauer, M.; Geyer, S.; Bruder, R.: Konzeption eines kontaktanalogen Head-Up-Displays für Fahrerassistenzsysteme am Beispiel von Conduct-byWire. 57. Kongress der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft, 23. -25. März 2011,
Chemnitz, pp. 285-289, 2011
Hakuli, S.; Geyer, S.; Winner, H.; Henning, J.: Integriertes Konzept für die manöverbasierte Fahrerassistenz. In: ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 03/2011, S. 220223, 2011
Kauer, M.; Schreiber, M.; Franz, B.; Hakuli, S.; Geyer, S.; Eggers, D.; Bruder, R.:
Nutzungsszenarien manöverbasierter Fahrzeugführung. 57. Kongress der Gesellschaft
für Arbeitswissenschaft, 23. -25. März 2011, Chemnitz, pp. 809-812, 2011
Seipel, G.: Analysis of tire mark characteristics. Tire Technology Expo, 15.-17. Februar 2011 in Köln, 2011
Seiniger, P.; Schröter, K.; Gail, J.: Perspectives for Motorcycle Stability Control Systems,
in
Accident
Analysis
&
Prevention
(AA&P,
2011),
doi:10.1016/j.aap.2010.11.018,
Article
in
Press,
journal
homepage:
www.elsevier.com/locate/aap
Veröffentlichungen 2010:
Breuer, B. (Hrsg.): XXIX. Internationales µ-Symposium. Bremsen-Fachtagung. VDI
Reihe 12 Nr. 728. Düsseldorf, VDI, 2010.
Füllgrabe, F.; Winner, H.; Hoffmann, I.: New Joining Methods for Composite Brake
Disks. 28th SAE Brake Colloquium and Exhibition. 10.-13. Oktober 2010 in Phoenix,
Arizona, USA, 2010
Füllgrabe, F.; Winner, H.; Kiefer, A.; Fischer, S.; Hoffmann, I.: Simulative Analysis
and Experimental Investigation of Innovative Lightweight Brake Discs. 6th European
Conference on Braking. 24.-25. November 2010 in Lille, Frankreich, 2010
Haag, M., Winner, H., Ungethüm, U., Simon, D., Sykora, J.: Modelling Concept for
Dimensioning of Wheel Brake Systems, FISITA 2010 World Automotive Congress,
Budapest, 30. Mai – 04. Juni 2010
Hakuli, S.; Kluin, M.; Geyer, S.; Winner, H.: Development and Validation of Manoeuvre-Based Driver Assistance Functions for Conduct-by-Wire with IPG CarMaker,
FISITA 2010 World Automotive Congress, Budapest, 30. Mai – 04. Juni 2010
67
Hakuli,S.; Geyer, S.; Winner, H.; Kauer, M.; Schreiber, M.: Systematic Development
of Manoeuvre-Based Driver Assistance Functions for Conduct-by-Wire with IPG CarMaker. Apply & Innovate, Karlsruhe/Ettlingen, September 2010
Hoffmann, I.; Füllgrabe, F.; Winner, H.: Die Zukunft der Bremsscheibe im Umfeld des
Leichtbaus. XXIX. Internationales µ-Symposium. 29.-30. Oktober 2010 in Bad Neuenahr, 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 Darmstadt
Hohm, A.: Umfeldklassifikation und Identifikation von Überholzielen für ein Überholassistenzsystem. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 727, ISBN 978-3-18372712-4, Düsseldorf, 2010
Kauer, M.; Schreiber, M.; Hakuli, S.; Bruder, R.: Akzeptanz manöverbasierter Fahrzeugführungskonzepte am Beispiel von Conduct-by-Wire. 5. VDI Fachtagung
USEWARE 2010. Grundlagen - Methoden - Technologien, Baden-Baden, 13.-14.
Oktober 2010, pp. 39-48., 2010
Kauer, M.; Schreiber, M.; Hakuli, S.; Bruder, R.; Basha, A.: Nutzbarkeit taktiler
Touchdisplays im Fahrzeug. 56. Kongress der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft
2010, 24.-26. März 2010, Darmstadt, pp. 153-156., 2010
Lattke, B; Sperber, F.; Schad, R.; Zademach, M.; Winner, H.: MoLife – Development
of a Communication-Based Driver Assistance System for Motorcycles. 8. Internationale Motorradkonferenz des ifz. 04.-05.Oktober 2010 in Köln, 2010
Schmidt, D.: Fehleranalyse und Datenfusion von Satellitennavigations- und Fahrdynamiksensorsignalen. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 719, ISBN 978-3-18371912-9, Düsseldorf, 2010
Schreiber, M.; Kauer, M.; Hakuli, S.; Bruder, R.: Conduct-by-Wire: Evaluation von
teilautonomer Fahrzeugführung mit Hilfe der Wizard of Oz-Technik, 56. Kongress
der Gesellschaft für Arbeitswissenschaft 2010, 24.-26. März 2010, Darmstadt, pp.
161-164., 2010
Schreiber, M.; Kauer, M.; Schlesinger, D.; Hakuli, S.; Bruder, R.: Verification of a
maneuver catalog for a maneuver-based vehicle guidance system. IEEE International
Conference on Systems, Man, and Cybernetics, 10-13 Oktober, Istanbul, Turkey, pp.
3683-3689., 2010
Schröter, K.; Bunthoff, J.; Fernandes, F.; Schröder, T.; Winner, H.; Seiniger, P.; Tani,
K.; Fuchs, O.: Brake Steer Torque Optimized Corner Braking of Motorcycles (Bremslenkmomentoptimierte Motorrad-Kurvenbremsung). 8. Internationale Motorradkonferenz des ifz. 04.-05.Oktober 2010 in Köln, 2010
68
Seiniger, P.; Schröter, K.; Gail, J.: Perspectives for Motorcycle Stability Control Systems, International Conference on Safety and Mobility of Vulnerable Road Users
(VRU): Pedestrians, Motorcyclists, and Bicyclists, Jerusalem (IL), 30. Mai – 02. Juni
2010
Semsch, M.: Entwurf einer elektromechanisch betätigten Radbremse mit Selbstverstärkung. VDI Reihe 12 Nr. 721, ISBN 978-3-18-372112-2, Düsseldorf, 2010
Weitzel, A.: Verfahren zur Darstellung und Untersuchung realer Auffahrunfallszenarien. 15. VDI-Tagung: Erprobung und Simulation in der Fahrzeugentwicklung, 16.17. November 2010 in Baden-Baden, 2010
Winner, H.; Geyer, S.: Fahrerunterstützung im Nutzfahrzeug. 2. Fachkonferenz
Elektrik und Elektronik im Nutzfahrzeug, 13.-14. Oktober 2010 in Baden-Baden,
2010
Winner, H.; Habenicht, S.: Evolution of Active Safety. Sino German Symposium
2010: Driver Assistance and Traffic Safety, 9.-12. Dezember 2010 in Beijing, 2010
Winner, H.; Wolf, G.; Weitzel, A.: Freigabefalle des Autonomen Fahrens.
15. VDI-Tagung: Erprobung und Simulation in der Fahrzeugentwicklung, 16.-17.
November 2010 in Baden-Baden, 2010
Wolf, G.: Kosten-Wirksamkeits- und Stakeholder-Analyse von Systemen zur Unfallvermeidung in Straßentunneln. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 12 Nr. 726, ISBN 9783-18-372612-7, Düsseldorf, 2010
69
Mitarbeit in Gremien
Kai Schröter:
Fachausschuss Kraftfahrzeugtechnik des Kraftfahrtbundesamtes, Sonderausschuss Zweiradfahrzeuge
Hermann Winner:
Uni-DAS e.V. zur Förderung der universitären Fahrerassistenzforschung, Gründungsvorsitzender bis 31.03.2011
Wissenschaftliche Gesellschaft für Kraftfahrzeug- und Motorentechnik e.V.
Programmausschuss VDI-Tagungsreihe SIMVEC (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
Sprecher des TU Darmstadt Kompetenznetzwerks Automotive Systems Engineering ASE Darmstadt
Senatsbeauftragter der TU Darmstadt für Berufungen
Externes Mitglied der Berufungskommission „Kraftfahrzeugtechnik“ der TU
Graz
Mitglied des AK I.14, Normungsausschuss Automobiltechnik
Akkreditierungsgutachter für verschiedene Akkreditierungsagenturen (ZEvA,
AIISIN, AQIN)
70
Auszeichnungen
Am 14.10.2010 hat Herr Dr. Jens Hoffmann, im Rahmen der nationalen WISAUTagung der TAC Academy, für seine hervorragenden wissenschaftlichen Leistungen
auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik, nachgewiesen durch seine Dissertation
„Das Darmstädter Verfahren (EVITA) zum Testen und Bewerten von Frontalkollisionsgegenmaßnahmen“, die Kamm-Jante-Medaille 2009 verliehen bekommen.
Seit Juni 2011 wird Herr Alexander Betz durch die Studienstiftung des deutschen
Volkes gefördert. Herr Betz arbeitet im Rahmen dieser Förderung am Thema alternativer Fahrsimulatoren. Die Aufnahme als Promotionsstipendiat erfolgte aufgrund
des Vorschlags durch Professor Winner und den damit eingeleiteten Begutachtungsprozess der deutschen Studienstiftung.
Herr Claas Rodemerk wurde mit dem FFF-Jahrespreis 2010 ausgezeichnet. Zu
seinen besonderen Leistungen zählt u.a. die tatkräftige und kompetente Unterstützung von Fahrversuchen in Griesheim sowie die Betreuung des Untersuchungswerkzeugs EVITA.
71
KONTAKT
Prof. Dr. rer. nat. Hermann Winner
Technische Universität Darmstadt
Petersenstraße 30
64287 Darmstadt
Telefon
Fax
+49 6151 164372
+49 6151 165192
kontakt@fzd.tu-darmstadt.de
Technische Universität Darmstadt
Petersenstraße 30
64287 Darmstadt
Telefon: 06151/16 - 43 72
Fax: 06151/16-5192
E-Mail: kontakt@fzd.tu-darmstadt.de

Jahresbericht 2010/2011 - bei FZD - Technische Universität Darmstadt

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