Virtuelle Versuchsplanung durch Simulation von elektrischen Pruefstandsantrieben am Beispiel der Schwingungsuntersuchungen am Kfz-Antriebsstrang

In der heutigen Fahrzeugentwicklung zeichnet sich ein deutlicher Trend zur Vorverlagerung der Validierung von Komforteigenschaften ab. Dies ist verbunden mit der Reduktion von Fahrzeugprototypen, was einerseits eine verstaerkte Virtualisierung des Entwicklungsprozesses zur Folge hat und andererseits eine Untersuchung von Komforteigenschaften unabhaengig von realen Gesamtfahrzeugen erfordert. Aus dieser Problemstellung heraus wurde am Institut fuer Produktentwicklung (IPEK) der X-in-the-loop Ansatz zur durchgaengigen Untersuchung von Antriebssystemen auf verschiedenen Ebenen vom einzelnen Antriebselement oder Funktionskontakt bis hin zum kompletten Antriebsstrang beziehungsweise Gesamtfahrzeug entwickelt. Um das Systemverhalten der untersuchten Komponente abzubilden wird der Einfluss des restlichen Antriebssystems beispielsweise durch eine geeignete Betriebsstrategie der Pruefstandsmotoren abgebildet. Ein Beispiel hierfuer ist die elektrische Simulation von Verbrennungsmotoranregungen oder die Fahrzeugmassensimulation. Es werden neue Ansaetze aufgezeigt, wie die Grenzen dieser Restfahrzeugsimulation untersucht und in der Versuchsplanung mit beruecksichtigt werden koennen. Am Beispiel von Kupplungsrupf-Versuchen mit elektrischer Fahrzeugmassensimulation und der Ermittlung von Daempfungsparametern durch Ausschwingversuche wird der Einfluss des Uebertragungsverhaltens der Pruefstandsantriebe auf die Versuchsergebnisse untersucht. Grundlage fuer diese Untersuchungen sind validierte Simulationsmodelle der Pruefstandsantriebe bestehend aus Elektromotor, Leistungselektronik und Regelstrecke. Somit wird gezeigt, wie mithilfe dieser Modelle eine virtuelle Versuchsplanung durchgefuehrt werden kann mit dem Ziel, die Machbarkeit und Aussagefaehigkeit geplanter Versuche im Vorfeld abzuschaetzen. (A) Beitrag zum Themenbereich "Antriebstrang-Mechanik" der 15. VDI-Tagung "Erprobung und Simulation in der Fahrzeugentwicklung - Mess- und Versuchstechnik", Baden-Baden, 16. und 17. November 2010. Siehe auch Gesamtaufnahme der Tagung, ITRD D368238. ABSTRACT IN ENGLISH: In the present-day vehicle development the validation of comfort aspects is performed not only based on vehicle prototypes but more and more on component investigations in simulation and experiment, which can take place in earlier developments steps. At the Institute of Product Engineering (IPEK) the X-in-the-loop approach was developed as a holistic approach for the investigation of drive systems on different levels, starting from single powertrain elements or functional contacts up to the whole powertrain or vehicle. In order to investigate the system behavior of the unit under test the rest of the drive system is represented, e.g. by a suitable operating method of the test bench drives with an underlying simulation model of the rest-system. An example is the electric simulation of combustion engine excitations or vehicle inertias. In this paper an approach is pointed out, which allows to examine the limitations of this rest-system simulation and to include them in the preparation of experiments. Using the example of clutch judder experiments with electrical simulated vehicle mass and experiments for determining powertrain damping factors the influence of the test bench drives on the experiment results is demonstrated. Basis for these investigations are validated models for the drives consisting of electric engine, power electronics and control path. Hereby it is shown how these models can be used for a virtual experiment preparation with the objective of rating the feasibility of planned experiments before the actual test bench build-up. (A)

• Availability:
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• Authors:
  • BERGER, J
  • STIER, C
  • ALBERS, A
  • ZOELLER, T
  • LEIBFRIED, T
• Publication Date: 2010

Language

• German

Media Info

• Pagination: 269-82
• Serial:
  • VDI-Berichte
  • Issue Number: 2106
  • Publisher: VDI Verlag GmbH
  • ISSN: 0083-5560

Subject/Index Terms

• TRT Terms: Conferences; Digital simulation; Heat transfer; Planning; Propulsion; Simulation; Test procedures; Testing equipment; Tests; Vehicles; Vibration
• Geographic Terms: Germany
• ITRD Terms: 6731: Übertragung (phys); 3873: Antrieb (tech); 8125: Deutschland; 1255: Fahrzeug; 8525: Konferenz; 6483: Numerisches Modell; 143: Planung; 6247: Prüfstand; 6288: Prüfverfahren; 5558: Schwingung; 9103: Simulation; 6255: Versuch
• Subject Areas: Planning and Forecasting; Vehicles and Equipment; I91: FAHRZEUGKONSTRUKTION; I92: FAHRZEUGKOMFORT;

Filing Info

• Accession Number: 01447329
• Record Type: Publication
• Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
• Files: ITRD
• Created Date: Sep 26 2012 10:11AM