Elektrifizierte Fahrantriebe machen es heute möglich, im Freizeit- und Waldarbeitsbereich Quads mit Einzelradantrieben auszurüsten. Doch muss für eine sichere Funktion dieser All Terrain Vehicles (ATV) insbesondere das größere Verhältnis von Fahrermasse zu Fahrzeugmasse beachtet werden. Gigatronik beschreibt hier, wie die Fahrdynamik eines auf Einzelradantrieb umgebauten Quads (All Terrain Vehicle, ATV) anhand eines Modells parametriert und simuliert wird. Dank dieses Modells können neue Funktionen am Rechner getestet und optimiert werden, noch bevor das Fahrzeug existiert. In der Simulation wird ein besonderes Augenmerk auf ein realistisches Verhalten des Fahrers gelegt, da bei einem Quad das Verhältnis von Fahrermasse zu Fahrzeugmasse deutlich größer als bei einem Pkw ist. Die Eigenbewegungen des Fahrers beeinflussen stark das Fahrverhalten des Quads. Beispielhaft wird die Implementierung und Parametrisierung einer Torque-Vectoring-Funktion durchgeführt. Zuerst wird die verwendete Simulationsumgebung vorgestellt, darauf folgen das Fahrermodell und dessen Einfluss. Anschließend wird die Torque-Vectoring-Funktion dargestellt und parametriert. In der Studie wird das Simulationswerkzeug CarMaker von IPG verwendet. Die zusätzlichen Implementierungen sind über die CarMaker-Simulink-Schnittstelle angebunden. Die Simulationsergebnisse werden ebenfalls in Simulink gesammelt und ausgewertet. Der CarMaker Test Manager ist für automatisierte Batch-Tests sehr hilfreich. Der aktive Fahrer ist als ein inverses Pendel modelliert. Dieses ist mit einem Gelenk auf dem Quad montiert. Die Winkel werden in Abhängigkeit von der Beschleunigung des Fahrzeugs in Längs- und Querrichtung eingestellt. Der Torque-Vectoring-Algorithmus verteilt das Gesamtmoment intelligent auf die vier Räder. Dafür wertet er die Fahrzeugbeschleunigung sowie den Lenkwinkel aus. Die gezeigten Einflüsse des aktiven Fahrermodells unterstreichen dessen Wichtigkeit. Es wurde gezeigt, dass das Fahrermodell die Überrollneigung des Fahrzeugs signifikant beeinflusst. Weiterhin wurde deutlich, dass bei glatter Straße die erreichbare Längsbeschleunigung durch den Fahrer beeinflussbar ist. Ein passend parametrierter Torque-Vectoring-Algorithmus unterstützt die Fahrbarkeit in Kurven und verbessert ebenfalls stark den Vortrieb.
Simulation der Fahrdynamik eines Quads mit aktivem Fahrer
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 115 , 12 ; 970-975
2013
6 Seiten, 6 Bilder, 2 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Simulation der Fahrdynamik eines Quads mit aktivem Fahrer
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