Diagnoseorientierte Modellierung Und Analyse Ortlich Verteilter Systeme Am Beispiel Des Pneumatischen Leitungssystems in Nutzfahrzeugen

An moderne Nutzfahrzeuge als technische Systeme mit zunehmender Komplexitat werden hohe Anforderungen in Bezug auf Zuverlassigkeit und Sicherheit gestellt. Die Entwicklung effizienter Verfahren zur technischen Diagnose ist daher unerlasslich. Aufgrund der Abmessungen weisen einige Funktionssysteme in Nutzfahrzeugen einen verteilt-parametrischen Charakter auf. Zwar bieten modellbasierte Verfahren hier grosses Potential zur Diagnose, jedoch fehlt bisher eine systematische Vorgehensweise, die explizit auf die Anforderungen von ortlich verteilten Systemen ausgerichtet ist. Insbesondere die Integration eines fur die Diagnose spezifischen Modells zur Beschreibung schneller transienter Vorgange im Fehlerfall, welches ohne umfangreiche Vereinfachungen die wesentlichen Wirkzusammenhange abstrahiert, gestaltet sich mit klassischen Strategien schwierig. Die vorliegende Arbeit prasentiert daher grundlegende Untersuchungen zur Entwicklung einer systematischen Vorgehensweise fur die diagnoseorientierte Modellierung. Wegen der Vielfaltigkeit und Komplexitat der Systemklasse erfolgt die Herleitung anhand des Beispiels von Leitungsstromungen mit einem ortlich verteilten Druckabfall, wie sie in einem Nutzfahrzeug vorkommen. Basierend auf der fundamentalen Modellierung des Systemverhaltens sowie dessen Analyse im exemplarischen Fehlerfall einer Leckage werden zwei Strategien zur systematischen Erstellung eines fur die Diagnose geeigneten Systemmodells erarbeitet, vorgestellt und ihre Eignung als diagnosespezifische Modellierung diskutiert. Beide Verfahren werden auf Basis von Messungen an einem konkreten Beispielsystem, dem ein Viertelfahrzeug abstrahierenden Luftfederprufstand, verifiziert. Die Arbeit schliesst mit einigen Uberlegungen zur weiteren Verwendung der Modelle fur die Ausarbeitung einer konkreten Diagnosestrategie. Ein Anhang liefert zu verschiedenen Aspekten vertiefende Informationen, die eine Einarbeitung in die Thematik erleichtern.