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Nikolaus Reiland
Simulative Analyse des elektrischen Leistungsbedarfs elektromechanischer Fahrwerkregelsysteme
Die steigende Anzahl elektrischer Verbraucher sowie deren erhöhter Leistungsbedarf resultiert in immer anspruchsvolleren Anforderungen an KFZ-Bordnetze. Insbesondere dynamische Fahrwerkregelsysteme stellen dabei hohe Anforderungen an deren elektrische Energieversorgung. Aktuell werden dazu die betreffenden Systeme in einem Vorserienfahrzeug verbaut und der Leistungsbedarf in realen Fahrversuchen ermittelt. Dadurch sind diese Informationen erst in einem fortgeschrittenen Entwicklungsstadium verfügbar.
Aufgrund vieler Wechselwirkungen der einzelnen Systeme, der späten Information über den kumulierten Leistungsbedarf im dynamischen Fahrmanöver und immer kürzere Entwicklungszeiten gestaltet sich die korrekte Dimensionierung der Bordnetzkomponenten zunehmend schwierig. Zudem steigt das Risiko für kostenintensive Redesign-Schleifen.
Vor diesem Hintergrund wird in dieser Arbeit die Möglichkeit zur Ermittlung des elektrischen Leistungsbedarfs aktiver Fahrwerkregelsysteme mit Hilfe von Simulationsmodellen untersucht. Der Fokus liegt hierbei zunächst auf der Herleitung von Komponentenmodellen der betrachteten Systeme, welche insbesondere eine Abbildung des elektrischen Leistungsbedarfs beinhalten. Dazu wurden diese Modelle zunächst aufgebaut, deren Parameter mit Hilfe von Prüfstandsmessungen identifiziert und deren Genauigkeit gegen Prüfstands- sowie Fahrzeugmessungen validiert.
In einem zweiten Schritt wurden diese Modelle in eine Gesamtfahrzeugsimulation integriert. Dieses kombinierte Modell wurde nun abermals auf Fahrzeug- wie auch auf Komponentenebene sowohl für stationäre wie auch für dynamische Fahrmanöver validiert. Es erlaubt nun die Abschätzung des überlagerten elektrischen Leistungsbedarfs mehrerer aktiver Fahrwerkregelsysteme in dynamischen Fahrmanövern.
Aufgrund vieler Wechselwirkungen der einzelnen Systeme, der späten Information über den kumulierten Leistungsbedarf im dynamischen Fahrmanöver und immer kürzere Entwicklungszeiten gestaltet sich die korrekte Dimensionierung der Bordnetzkomponenten zunehmend schwierig. Zudem steigt das Risiko für kostenintensive Redesign-Schleifen.
Vor diesem Hintergrund wird in dieser Arbeit die Möglichkeit zur Ermittlung des elektrischen Leistungsbedarfs aktiver Fahrwerkregelsysteme mit Hilfe von Simulationsmodellen untersucht. Der Fokus liegt hierbei zunächst auf der Herleitung von Komponentenmodellen der betrachteten Systeme, welche insbesondere eine Abbildung des elektrischen Leistungsbedarfs beinhalten. Dazu wurden diese Modelle zunächst aufgebaut, deren Parameter mit Hilfe von Prüfstandsmessungen identifiziert und deren Genauigkeit gegen Prüfstands- sowie Fahrzeugmessungen validiert.
In einem zweiten Schritt wurden diese Modelle in eine Gesamtfahrzeugsimulation integriert. Dieses kombinierte Modell wurde nun abermals auf Fahrzeug- wie auch auf Komponentenebene sowohl für stationäre wie auch für dynamische Fahrmanöver validiert. Es erlaubt nun die Abschätzung des überlagerten elektrischen Leistungsbedarfs mehrerer aktiver Fahrwerkregelsysteme in dynamischen Fahrmanövern.
Schlagwörter: Fahrwerkregelsysteme; Fahrdynamik; Bordnetze; Leistungsbedarf
Forschungsberichte Elektrische Antriebstechnik und Aktorik
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Dieter Gerling, München
Band 43
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