Pedale ohne Fahrer – unsere Lösung für eine Driverless Pedalerie
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Die Anforderungen der Formula Student sind klar. Auch wenn kein Fahrer im Fahrzeug sitzt, benötigt das Fahrzeug eine echte Pedalerie, um die Bremse zu bedienen.
Daher haben wir uns das Ziel gesetzt, das Pedalsystem im Ganzen zu optimieren und die Anbindung der Aktuatorik für den Driverless-Bereich zu ermöglichen.
Die Aktuatorik ist ein Teilgebiet der Antriebstechnik und umfasst allgemein das Erzeugen einer Bewegung. Da die Regulierung der Geschwindigkeit auch ohne Gaspedal sehr gut gesteuert werden kann, bezieht sich die Aktuatorik der Pedalerie maßgeblich auf die Bremse.
Das Bremssystem unterteilt sich in zwei unabhängige Systeme. Zum einen das „Emergency-Breaking-System“ (EBS), eine Notbremse für den Gefahrenfall. Des Weiteren gibt es die „Service-Break“, also die reguläre Betriebsbremse. Im Fall der Notbremsung muss das elektrische System sofort abgeschaltet und dadurch die Bremse ausgelöst werden. Dadurch kommt das Fahrzeug direkt zum Stillstand. Bei diesem System haben wir uns für einen Pneumatikzylinder mit Druckspeicher entschieden, der im Notfall sofort die notwendige Bremskraft aufbringen kann. Die Betriebsbremse realisieren wir hingegen über einen Stepper-Motor mit nachgeschaltetem Planetengetriebe, um ausreichend große Bremskräfte aufzubringen.
In beiden Fällen ziehen die Systeme das Bremspedal in Richtung der Fahrzeugfront und erzeugen so analog zum realen Fahrer Druck in den Bremsleitungen.
Die Entwicklung des Akuatorikkonzeptes stellte uns vor einige Herausforderungen. So erkannten wir bereits am Anfang der Entwicklung, dass es unzählige Möglichkeiten gibt, ein solches System zu realisieren. Ein breites Querschnittswissen war die Voraussetzung, um bei dieser großen Anzahl von Möglichkeiten ein passendes Konzept zu entwickeln. Beispielsweise wären neben Elektromotoren auch Möglichkeiten im Bereich der Hydraulik und Pneumatik einsetzbar gewesen. In Anbetracht der Ressourcen und Erfahrungen des Modulteams war es notwendig, ein realistisches Konzept zu entwickeln, welches mit den gegebenen Mitteln und in der vorgegebenen Zeit umgesetzt werden kann. Durch ausgiebige Recherche, strukturierte Dokumentation und den Wissenstransfer mit anderen Modulen war es letztendlich möglich, die vielversprechendste Lösung für unseren Fall herauszufinden.
Um diese Herausforderung zu meistern ist eine strukturierte Vorgehensweise der Schlüssel zum Erfolg
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