Parallelisierte Simulationsprozesse für virtuelles Prototyping in der Automobilindustrie

Hommel, Mathias

Der heutige Wettbewerb in der Industrie zeichnet sich durch immer kürzere Entwicklungszeiten aus. In der Automobilindustrie und insbesondere bei der Entwicklung von Fahrzeugen mit alternativen Antriebsträngen mit vernetzten, komplexen Regelstrukturen, wie zum Beispiel bei Elektro-, Hybrid- und Brennstoffzellenfahrzeugen, ist es unerläßlich, die Vorteile des Frontloadings bzw. des virtuellen Prototypings, also des computerunterstützten Auslegens und Entwickelns, massiv zu nutzen, um bei Einsparung von Entwicklungskosten und Entwicklungszeit zu belastbaren Ergebnissen zu kommen, was letztendlich einen Wettbewerbsvorteil darstellt. Da das Frontloading komplexer Systeme handhabbar bleiben muß, werden in der vorliegenden Dissertationsschrift auf mögliche Simulationswerkzeuge, die systemtheoretischen Begründung der parallelisierten Simulation sowie auf die Methoden der Rechnerkopplung eingegangen. Anhand einer validierten Hybridantriebstrangsimulation wird die Methode der parallelen, räumlich verteilten, zeitlich synchronen Co-Simulation beschrieben. Dabei wird auf die Besonderheiten der Modellierung von Regelstrecken gegenüber Steuergerätealgorithmen eingegangen. In diesem Zusammenhang wird der Unterschied der kausalen, signalorientierten Modellierung gegenüber der akausalen, physikalischen Modellierung erklärt. Das Modell des simulierten Hybridantriebstranges wird anhand seiner Teilmodelle der Regelstrecke und der Controller erläutert. Daß die vorgestellte Simulationsmethodik eine tragfähige Methode im Entwicklungsprozeß ist, wird durch eine Validierung mit einem gefahrenen Rollenprüfstandsversuch nachgewiesen. Zusammenfassung, Schlußfolgerung und Ausblick runden diese Arbeit ab.

The today’s competition in industry is characterized by more and more shorter development cycles. In the automobile industry and especially by developing vehicles with hybrid drive trains with complex and networked control structures such as in Electric Vehicles (EV), Hybrid Electric Vehicles (HEV) and Fuel Cell Electric Vehicles (FCEV) it is inescapable using the advantages of frontloading / virtual prototyping massively, which can be described as computer aided design and development, in order to get serious data by even saving development costs and time. Because frontloading of complex systems has to be easy to handle for the engineer, within this thesis possible simulation tools are described as well the theoretical basis of parallelized simulation and methods for coupling computers. By using a validated simulation of a certain hybrid drive train the method of the parallel, locally distributed and time-synchronous co-simulation is described. By doing so the differences of modelling physical plants and control algorithms are explained. The differences of the causal signal oriented modelling and the a-causal, physical modelling are described as well. The model of the simulated hybrid drive train is explained by its sub-models of the physical plant and the control algorithms. By validation the presented simulation method with a driven test cycle it is proven that this method is worthwhile within the development process. A summary, the conclusions and an outlook for future further work round of this thesis.

Vorschau

Zitieren

Zitierform:

Hommel, Mathias: Parallelisierte Simulationsprozesse für virtuelles Prototyping in der Automobilindustrie. 2006.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Details anzeigen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export