Der Beitrag beschreibt einen Ansatz zur effektiven Entwicklung und Analyse regelungstechnischer Funktionen in Automatikgetrieben und hybriden Antriebssträngen, der als 4-Stufen-Ansatz der FEV vorgestellt wird. Im ersten Schritt wird hierbei ein stark vereinfachtes Modell aller beteiligter Komponenten des mechatronischen Gesamtsystems entwickelt. Dabei wird besonders auf den richtigen Detaillierungsgrad geachtet, der einerseits die wichtigen Systemeigenschaften nachbildet, andererseits aber untergeordnete Effekte vernachlässigt. In den nächsten beiden Schritten des vorgestellten Ansatzes wird dann mit regelungstechnischen Methoden das System zuerst analysiert um dann eine möglichst optimale Reglerstruktur auszulegen. Im letzen Schritt des 4-Stufen-Ansatzes wird der so ausgelegte Regler dann in der Praxis erprobt. Verglichen mit klassischen Methodiken zur Entwicklung von Reglern, die in der Automobilindustrie angewendet werden, erlaubt der vorgestellte Ansatz ein schnelleres und kostengünstigeres Vorgehen. Außerdem wird durch das gewonnene Systemverständnis sowohl die Fehleranalyse als auch die Identifikation von Anforderungen für zukünftige Entwicklungen stark vereinfacht. Im Rahmen dieses Beitrages wird der Start des Verbrennungsmotors bei einem vollhybriden Antriebsstrang mit nur einem Elektromotor während elektrischer Fahrt als Beispiel für die effektive Funktionsentwicklung mit dem 4-Stufen-Ansatz der FEV verwendet.
This paper describes an alternative approach for the development and analysis of feedback control functionalities in automatic transmissions and hybrid powertrains known as FEV's 4- Step-Approach. The most important part and step 1 of this approach is the identification of a simplified model of all involved components of the mechatronic transmission system. Main feature of this model is the right level of detailing in order to model the main effects of system dynamics and neglecting low order effects. Afterwards this model is used in steps 2 and 3 for the analysis of controller performance and stability of the closed loop system and the synthesis of advanced controllers. In the last step of this approach the enhanced controller is tested and the improvement of the functionality is validated. Compared to the commonly used methods in the automotive industry FEV's 4-Step-Approach allows much faster and more cost- and time effective function development. The gathered system understanding additionally allows extremely effective trouble shooting and enables the engineer to identify important system requirements for future developments. The software functionality to start the combustion engine of a hybrid vehicle with only one electric machine during electric driving, will be taken as an example for the effective development with FEV's 4-Step-Approach. The benefits of the described approach will be demonstrated and discussed.
Efficient function development using simplified modelling techniques
2010
13 Seiten, 9 Bilder, 3 Quellen
Conference paper
English
Efficient function development using simplified modelling techniques
Automotive engineering | 2010
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