Echtzeitsimulation detaillierter Fahr- und Antriebsstrangdynamik

Abstract

In dieser Arbeit wird bestehend auf den getrennt entwickelten Bibliotheken 'PowerTrain' und 'VehicleDynamics' ein detailliertes Fahrzeugmodell erstellt. Dabei werden entsprechende Schnittstellen zwischen den Bibliotheken definiert. Am Anfang der Arbeit wird nach der allgemeinen Problemstellung der Stand der Technik von Fahrzeugregelungen, des Entwicklungsprozesses und des Einsatzes der Simulationstechnik beschrieben. Dabei werden mögliche Innovationen im Bereich der Entwicklung mittels Simulation von Fahrzeugregelungen genannt. Hierbei stellt sich heraus, dass nur der ganzheitliche Ansatz in der Regelungstechnik wesentliche Vorteile bringt. Im Hauptteil der Arbeit wird kurz die Modellierungssprache Modelica und das Simulationssystem Simulink beschrieben. Dabei werden wesentliche Vorteile der objektorientierten Modellierung hervorgehoben. Zur Verifizierung des Fahrzeugmodells und für die Parametrisierung und Initialisierung des Echtzeitmodells sind detaillierte Kenntnisse des kompletten Fahrzeugmodells notwendig. Deshalb werden die Struktur und entsprechende Komponenten beschrieben. Anschließend werden wichtige Vereinfachungen, Parametrisierungen und Initialisierungen für das Echtzeitmodell erläutert. Nach einer kurzen Beschreibung des Echtzeitsystems xPC Target werden die Ergebnisse aus der Simulation aufgezeigt. Zusätzlich wurde ein nicht echtzeitfähiges Modell erstellt und untersucht, welches dreidimensionale Effekte des Antriebsstrangs auf die Fahrdynamik berücksichtigt. Insgesamt wird in dieser Arbeit die Echtzeitsimulation von detaillierten Fahrzeugmodellen, die die Fahr- und Antriebstrangdynamik berücksichtigen, für den Test und die Optimierung von realen Steuergeräten aufgezeigt.