Projektbeschreibung

Der Powerslide ist aus fahrzeugdynamischer Sicht ein interessanter Zustand im Grenzbereich eines Automobils, der auch zur Charakterisierung der “Gutmütigkeit“ des Fahrverhaltens eines Fahrzeugs in kritischen Fahrsituationen herangezogen wird. Bei höheren Querbeschleunigungen können durch die nichtlineare Charakteristik der Reifen je nach Fahrzeugtyp verschiedene Lösungen für stationäre Kurvenfahrt (konstanter Kurvenradius R, konstante Geschwindigkeit v und konstanter Schwimmwinkel β) auftreten.

Bei konventioneller Kurvenfahrt bleiben sowohl der Schwimmwinkel des Fahrzeugs β als auch die Schräglaufwinkel der Reifen α klein und der Lenkwinkel δ ist im Allgemeinen positiv. Beim Powerslide hingegen, wird der Lenkwinkel negativ, das bedeutet, dass die vorderen Räder relativ zur Fahrzeuglängsachse in die kurvenäußere Richtung zeigen, der Schwimmwinkel β, die Schräglaufwinkel der hinteren Räder α_R werden groß und es werden große Antriebskräfte benötigt.

Im Renn- und Rallyesport wird der Powerslide genutzt um potentiell schneller und sicherer enge Kurven absolvieren zu können und die Stellung des Fahrzeugs am Kurvenausgang für die Weiterfahrt zu optimieren. Der Powerslide ist ein instabiler Bewegungszustand und muss durch den Fahrer durch Lenkeingriffe und/oder Gas geben stabilisiert werden.

Abbildung 1: Bremswinkel (a) Normale Kurvenfahrt im Vergleich zu (b) Powerslide

Abbildung 2: Skizzierung der Winkel

Projektziel

Die Antriebstopologie hat neben der Reifencharakteristik einen wesentlichen Einfluss auf die Ausprägung des Powerslides. Daher wird neben der Steuerbarkeit des Fahrzustands mittels Lenkwinkel und Antriebsmoment auch die Steuerbarkeit zufolge der Änderung der Antriebstopologie untersucht, um damit effektive Aktoren zur Unterstützung des Fahrers beim Erlernen des Powerslides als auch für Fahrerassistenzsysteme für kritische Fahrzustände zu identifizieren.

Darauf aufbauend wird anhand von Fahrzeug- und Fahrermodellen das Potential eines virtuellen Drifttrainers untersucht, welcher den ungeübten Fahrer bei der Stabilisierung des Fahrzustands unterstützen und schrittweise an den selbständig durchgeführten Powerslide heranführen soll. Schließlich soll der virtuelle Drifttrainer in einem elektrischen Allradfahrzeug mit geübten und ungeübten Probanden getestet werden.

Abbildung 3: Porsche CARIAD TU Wien

Kooperationspartner

• Cariad
• Porsche

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