Simulationsmodell des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs

Abstract

Im Hinblick auf immer kürzere Entwicklungszeiten und Kostenreduktionen während der Entwicklung kommt der rechnerischen Simulation im Automobilsektor eine immer größere Bedeutung zu. Als Eingangsdaten für die rechnerische und versuchstechnische Ermittlung der Betriebsfestigkeit eines Fahrzeugantriebsstranges, werden unter anderem die, während dem regulären Fahrbetrieb (z.B. bei einer Passfahrt), auftretenden Drehmomente und Drehzahlen benötigt.<br />Zur Berechnung dieser Antriebsstrangkollektive wurde bisher bei MAGNA STEYR Fahrzeugtechnik AG & Co KG (in Folge kurz MSF) die firmenintern entwickelte Software TRAC2 verwendet. TRAC2 soll in Zukunft durch die kommerzielle Software "veDYNA" der deutschen Fa. Tesis ersetzt werden.<br />Um veDYNA an die Anforderungen von MSF anzupassen, wurden im Rahmen dieser Diplomarbeit Antriebsstrangkomponenten von Fahrzeugen modelliert.<br />Neben der Modellierung von einem Schalt- und Automatikgetriebe war es ein weiteres Ziel der Diplomarbeit, die unterschiedlichen Antriebsarten Vorderrad-, Hinterrad- und Allradantrieb zu berücksichtigen.<br />Für die Validierung der einzelnen Komponenten wurden mittels Matlab/Simulink virtuelle Prüfstände errichtet. Um die Komponenten in einem gesamten Antriebsstrang auswerten zu können, wurde ein reales Fahrzeug in veDYNA parametriert. Dieses Fahrzeugmodell wurde sowohl mit TRAC2 - Berechnungen als auch mit Messungen am realen Fahrzeug verglichen.<br />

With regards to the requirement to decrease both time and cost of research and development, computational simulations get more and more important in the automotive sector.<br />As parameters for the numerical computation and empirical determination of the operational stability of a vehicle during driving operations, occurring torques and rotational speeds are needed among others.<br />For the computation of these drive chain collectives MAGNA STEYR AG & Co KG (MSF) applies the company-internal developed software TRAC2. TRAC2 should be substituted by the commercial software "veDYNA" of the German firm "Tesis" in the future. Main goal of this thesis was to modelize the components of the drive chain of motor cars in order to match veDYNA with the requirements of MSF. Next to modelizing conventional and automatic transmissions, the consideration of different driving modes as front-wheel, rear-wheel and four-wheel drive was in the scope of this thesis.<br />For the validation of particular components, the establishment of virtual test facilities using Matlab/Simulink was necessary. To evaluate the components in an entire drive chain, a vehicle was modelized and parameterized in veDYNA. This model was then compared to both TRAC2-computations and measurements with the real vehicle.<br />