Das Vordringen elektrifizierter Antriebsstränge in der Automobilindustrie eröffnet, besonders aus regelungstechnischer Sicht, neue Potenziale hinsichtlich Performance (durch die hohe Dynamik elektrischer Antriebskomponenten) und Energieeffizienz (z.B. durch intelligenten Einsatz von regenerativem Bremsen). Es zeigt sich, dass eine ausschließliche Betrachtung der Hauptkomponenten (Reifen, Getriebe, Motor, usw.), zur Auslegung komplexer Regelstrategien unzureichend ist. Zusätzlich sind auch jene Auswirkungen, welche durch die Datenübertragung vom Sensor zum Steuergerät (Regelgröße) bzw. vom Steuergerät zum Aktuator (Stellgröße) entstehen, zu berücksichtigen. Die wahrheitsgetreue Abbildung aller relevanten Effekte, ist die Basis moderner, simulationsbasierter Entwicklungsprozesse. Durch die frühzeitige Integration der Einflüsse, welche bei der Übertragung von Information via Bussysteme entstehen, wird eine realistische Darstellung des Gesamtsystemverhaltens erreicht. Dies ist einerseits für das Design von Steuerungssystemen essentiell, und unterstützt andererseits den Dimensionierungsprozess von Kommunikationsnetzwerken. In modernen Fahrzeugen sind typischerweise mehrere Bussysteme implementiert. Daher ist eine Betrachtung von sowohl zeitbasierten, als auch prioritätsbasierten Systemen durchzuführen. Diesen gemein sind Einflüsse auf das zeitliche Verhalten (zeitliche Quantisierung) sowie auf die Genauigkeit (Wertquantisierung) der übertragenen Daten. Durch die Einbindung eines Informationskanalmodells in die Gesamtfahrzeugsimulation, können wichtige Aussagen zur Auslastung der Datenkanäle und der realisierbaren Regelgüte des Systems gemacht werden. Die Ergebnisse zu dieser Arbeit, wurden im Rahmen des Projekts E-VECTOORC (Electric-Vehicle Control of Individual Wheel Torque for On- and Off-Road Conditions) am Kompetenzzentrum - Das virtuelle Fahrzeug (ViF) erzielt.

    Since the automotive industry develops towards electrified powertrains, new potentials especially from control systems point of view arise. On one hand side the dynamic characteristics of electric motors can be used to enhance the driving performance of the vehicle. On the other hand side novel energy storage units offer the possibility to operate the system efficiently regarding energy consumption (e.g. regenerative braking). Classical component models (e.g. tyre, transmission, engine, clutch) used in vehicle simulation environments are extensively discussed in literature. In order to realize advanced control algorithms, not only the behaviour of those basic components but also effects caused by information transmission need to be considered. In that sense the information transmission from sensor to the control unit (control variable) as well as from control unit to the actuator (actuating variable) are especially relevant. A steadily increasing amount of data to be transmitted in modern vehicle architectures makes this to an important topic in the automotive development process. One objective is to dimension the communication channel in a way that its capacity optimally fits to the demanded load (cost aspect). To provide sensitive control algorithms timely with necessary information with an appropriate accuracy is another objective which needs to be achieved (quality aspect). This work describes a model reflecting the behaviour of common communication channels capable to be efficiently integrated into vehicle simulation environments. This supports the automotive design phase as well as the development process. The presented model features time triggered (e.g. FlexRay) and priority triggered (e.g. CAN) systems. It considers the timebased quantization (time schedule) and characteristic time delays within the information transfer. The work was done by Virtual Vehicle Research and Test Center within the European Union 7th Framework Programme E-VECTOORC project.


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    Titel :

    Modellierung von Informationskanälen für den Einsatz in Simulationsumgebungen


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2012


    Format / Umfang :

    12 Seiten, 6 Bilder, 2 Tabellen, 9 Quellen




    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




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