Verfügbarkeitssteigerung von Brake-by-Wire

Brake-by-Wire-Systeme (BBW) zeichnen sich durch die mechanische Entkopplung von Bremspedal und -aktoren aus. Dieses Design erlaubt eine effiziente Anbindung von Brems- an Fahrfunktionen, sodass BBW-Systeme insbesondere im Kontext der Automatisierung von Fahraufgaben an Bedeutung gewinnen.

Mit dem Wegfall des Fahrers steigen die an die Bremsfunktionen gerichteten Verfügbarkeitsanforderungen. Dies kommt etwa dadurch zum Ausdruck, dass nach einem betriebsrelevanten Fehler im BBW-System eine befristete Weiterfahrt erforderlich sein kann, um das Fahrzeug in einen sicheren Zustand zu überführen. Dieser Sachverhalt ist weitgehend unerforscht, was den Inhalt der vorliegenden Dissertation motiviert:

Durch die Analyse von Dauerlauf- und Kartendaten werden Anforderungen an den Fehlerbetrieb von BBW-Systemen identifiziert. In dem Zuge wird aufgezeigt, wie durch eine Verfügbarkeitssteigerung der Bremsfunktionen eine Anhebung von Nutzwerten im automatisierten Fahrbetrieb erreicht werden kann. Um dieses Potenzial zu heben, wird ein tertiäres Bremssystem (TBS) entwickelt, das zur Ausbildung einer zusätzlichen Redundanzebene in BBW-Systemen zum Einsatz kommen kann. Hierbei wird auf die zentrale elektrische Maschine sowie die elektrische Parkbremse zurückgegriffen. In Fahrversuchen sowie Simulationen werden die verzögernden und stabilisierenden Fähigkeiten des TBS analysiert. Daneben wird ein Betriebsstrategiemanagement (BSM) konzipiert, das das Fahrzeugverhalten systematisch an den Fehlerzustand des BBW-Systems anpasst. Hierdurch können etwaige Leistungsdefizite in den Bremsfunktionen kompensiert werden. Das BSM wird im Rahmen einer Probandenstudie hinsichtlich der Akzeptanz untersucht.