Die Durchgängigkeit von Simulation und Versuch ist ein entscheidender Aspekt für die Beschleunigung von Entwicklungsabläufen und gewinnt gerade für die Optimierung von Antriebssystemen auf Fahrzeugrollenprüfständen in Anbetracht der Variantenvielfalt und zukünftiger Testzyklen enorm an Bedeutung. Rollenprüfstände sind bisher in erster Linie als Werkzeug für Emissionstests, vorrangig für Homologationstätigkeiten bekannt. Sie arbeiten meist mit einfachen Modellen, um die Fahrwiderstände auf dem Prüfstand zu beschreiben und die Straße abzubilden. Der 4x4 Advanced Allradrollenprüfstand mit 3-D-Umgebungs- und Fahrzeugsimulation stellt eine neuartige Entwicklungsplattform dar, mit der Fahrzeuge in Interaktion mit der detaillierten Umweltsimulation auf dem Rollenprüfstand betrieben und vermessen werden können. Das hierbei eingesetzte X-in-the-Loop Entwicklungsframework beinhaltet neben der Fahrer- und Umweltsimulation ein physikalisches Fahrzeugmodell und eröffnet somit neue Möglichkeiten bei der Fahrzeugevaluierung: Die erweiterte Funktionalität der Simulationsumgebung erlaubt das Abbilden von realen Straßenfahrten oder komplexen manöverbasierten Tests. Fahrversuche auf der realen Straße, insbesondere im Straßenverkehr, unterliegen üblicherweise nicht deterministischen Rand- und Umgebungsbedingungen. Der Prüfstandsversuch birgt den Benefit, dass sämtliche nicht deterministische Umgebungseinflüsse, die bisher im Fahrversuch Unsicherheiten mit sich brachten, reproduzierbar und konfigurierbar vorgegeben werden können. Die Umgebungssimulation bildet die Straße mit Steigung, Kurven, Verkehrszeichen und vorausfahrendem Verkehr ab. An die Stelle des klassischen Fahrerleitsystems rückt die visuelle Darstellung der 3D-Umweltsimulation. Zusätzlich kann der Entwicklungsingenieur bereits in frühen Entwicklungsphasen per Eingriff in das physikalische Fahrzeugmodell neue Konfigurationen abbilden (beispielsweise geänderte Fahrzeug-Aerodynamik, oder die Simulation zusätzlicher elektrischer Triebstrangkomponenten) und in Verbindung mit dem realen Prüfling absichern. Der vorliegende Beitrag stellt die grundlegenden Ziele und Einsatzmöglichkeiten der Entwicklungsumgebung 4x4 Advanced Rollenprüfstand mit 3-D-Echtzeitsimulationsumgebung vor. Weiterhin wird aufgezeigt, wie kundennahe Real-World-Fahrten auf den Rollenprüfstand übertragen werden können. Der Transfer von Realfahrten auf den Rollenprüfstand basiert dabei auf dem am Institut Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe entwickelten RealSiMM-Ansatz, einer ganzheitlichen Vorgehensweise für den Übertrag von Messfahrten auf eine beliebige X-in-the-Loop-Umgebung.
Einsatz dreidimensionaler Fahrzeugsimulation am 4x4 Advanced Rollenprüfstand
2013
18 Seiten, 7 Bilder, 11 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Datenträger
Deutsch
Kraftfahrzeug , Antriebsstrang , Antriebsstrangkomponente , Allradantrieb , Entwurf , Rollenprüfstand , Prüfstandsversuch , Simulation , räumliches CAD-Design , Hardware-in-the-Loop-Simulation , Software-in-the-Loop-Test , Fahrversuch , Randbedingung , Umgebungseinfluss , Straßenverlauf , Gefälle , Steigung , Kurve (Fahrbahn)
Einsatz dreidimensionaler Fahrzeugsimulation am 4x4 Advanced Rollenpruefstand
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