WO2011151240A1 - Method for verifying drive train systems - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for verifying powertrain systems for vehicles on the test bench, wherein the load train real load conditions corresponding to real driving maneuvers and controlled via a test bench automation system, wherein at least one measured variable is detected on the drive train, and a test arrangement for verifying powertrain systems for vehicles on the test bench with at least one drive and / or loading machine which can be coupled to the drive train, a test bench automation system for prescribing a control request to the drive and / or loading machine, and at least one measuring device for at least one measured variable of the drive train.
- Powertrain development is designed to strike a balance between fuel efficiency, emissions, drivability, reliability and economy. Efforts are therefore being made to reduce vehicle inspections on the road and to provide information on the realistic behavior of the powertrain through tests on the test bench so that the combination of bench test and driving test results in increased quality, reduced costs and reduced development time.
- complex drive trains e.g. automated gearboxes and hybrid systems
- the most realistic test conditions possible which so far can only be mapped in the course of the overall vehicle test by road tests, are required.
- the object of the present invention was a method and a test arrangement with which, without reference to known vehicles or systems, there is a possibility for checking the proper functioning and calibration of the systems without having to carry out real driving tests endangering the test vehicle and the user.
- the method described above is characterized in that the load conditions via at least one with the
- Test stand automation system co-operating simulation system maneuver and / or event-based are determined in real time, and that the at least one detected Measured variable is passed to the simulation system as an input variable.
- This feedback of actual variables measured at the test bench into the simulation ie the reaction of the tested system, in which all necessary sensor signals for the control of the complex powertrain systems (eg TCUs) are generated by simulation, is no reference to others , previously known vehicles necessary. It is also irrelevant whether the entire vehicle, only the powertrain or possibly only subsystems are to be tested by it, which variants differ only in the number and arrangement of the interfaces between real systems and test bench.
- the real-time integration of the virtual load data in the test bench control allows, for example, a frontloading in the powertrain verification. That is, powertrain testing can be relocated to the powertrain test bench by mapping realistic high dynamic test loads without first having to move a vehicle on the road.
- At least one portion of the load condition is determined from a model for the vehicle properties and at least one further portion of the load condition is determined from at least one further model.
- Another variant provides that at least a proportion of the load condition is determined from a model for the vehicle environment.
- a further variant can also be characterized in that at least a portion of the load condition is determined from a model for the traffic situation.
- At least a proportion of the load condition is determined from a driver model.
- driving maneuvers such as e.g. driving on a public road, driving on the Nürburgring or special control relevant abuse tests (handbrake - escape turn) are shown on the test bench to provide realistic test results without actual driving test.
- a further embodiment variant of the method according to the invention is characterized in that at least a portion of the load condition is determined from a model for sensors or actuators interacting with the drive train, for example a drive-assisting system.
- This representation of control parameters of the vehicle which are activated from the driving dynamics of the vehicle (steering angle sensor,
- Acceleration sensors in the vehicle can not detect acceleration or deceleration and thus can not activate an intervention of the ESP, for example, these variables must be in the Simulation simulated and the simulation variables are returned at the same time to the illustrated driving maneuver the vehicle control system.
- Another variant may also be characterized in that at least a proportion of the load condition is determined from a model for those subsystems of a real vehicle, which are located between the real interface between the powertrain and the test bench and the simulated vehicle environment.
- At least a portion of the load condition may be determined from a model for the tires and the tire-lane contacts of a vehicle.
- test arrangement is to solve the task according to the invention, characterized in that the test bed automation system includes a simulation system for maneuver and / or event-based determination of the control request in real time and that at least one measuring device connected for at least one measured variable of the drive train with the simulation system for transferring at least one measured variable is.
- the simulation system additionally has at least one further model in addition to at least one model for the vehicle characteristics.
- the simulation system has at least one model for the vehicle environment.
- simulation system has at least one model for traffic events.
- the simulation system has at least one driver model.
- a variant may also be advantageous in which the simulation system has at least one model for sensors or actuators interacting with the drive train, for example a drive-assisting system.
- the test arrangement is characterized in that the simulation system has at least one model for those subsystems of a real vehicle, which are located between the real interface between powertrain and test bench and the simulated vehicle environment.
- the simulation system has at least one model for the tires and the tire-lane contacts of a vehicle.
- the powertrain test on a powertrain test stand with powertrain components or a complete vehicle configuration By integrating a simulation tool for generating load data for each individual wheel on the test bench, an image of the driving test can be obtained as in real vehicle operation on the road.
- the load conditions are determined in real time via at least one simulation system interacting with the test bench automation system in a maneuvering and / or event-based manner. At least one detected measured variable is thereby fed back into the simulation and returned to the simulation system as an input variable.
- the load states are composed of at least two parts, whereby at least one part originates from a model for the vehicle properties and at least one further part is determined from at least one further model.
- This further model may reflect the vehicle environment, may be a simulation of the traffic around the test vehicle, and / or a driver model to include typical characteristics of human users of the vehicle. This means that all imaginable driving situations and driving maneuvers relevant to the system under test can be mapped on the test bench.
- the subject invention includes the advantageous merging of a virtual vehicle with the real drive train to be verified, wherein the real load of the drive train with missing components by simulating the burden of physically non-existent components in the overall system.
- sensor simulation of non-activated sensors for the actual operation of the drive train or entire vehicle as would be the case in a real vehicle
- dynamic driving tests in the scope of a complete vehicle test on the powertrain test bench are possible.
- the basis for this is the simulation and feedback of the generated from the simulation values such as a yaw rate sensor, acceleration sensor, steering angle sensor, etc.
- proportions of the load state of the system to be tested from a model for with the Drive train co-operating sensors or actuators come, so that, for example, driving support systems can be easily integrated.
- An essential point for the inventive possibility of shifting the road test on the road to, for example, a powertrain test in the verification of powertrains and entire vehicles according to the loads as in the real vehicle is a maneuver and event-related load data generation for each wheel in real time from the driving test simulation.
- a maneuver and event-related load data generation for each wheel in real time from the driving test simulation For the test operation of a drive train such as in the real vehicle by descending a predetermined route profile or road course, which can be given by mapping pre-measured test tracks in the simulation using GPS data, a determination of the wheel torques and wheel speeds in real time for each wheel and depending on simulated vehicle model, load, driver and road, in particular, the detailed mapping of the road surface with all its bumps, obstacles, different coefficients of friction and any desired tire type for determining the wheel contact forces can be considered.
- the test bed automation system includes a simulation system for maneuver- and / or event-based determination of the control request in real time, which receives at least one measured variable of the drive train or other test object via the sensors of the test bench and uses for further simulation calculation.
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Abstract
In a method for verifying drive train systems for vehicles on a test bench, real load states corresponding to real driving manoeuvres are applied to the drive train in a controlled manner by means of a test bench automation system, wherein at least one measurement variable is detected on the drive train. In order to create an option for testing the proper functioning and for calibrating the systems without reference to known vehicles or systems, and without having to carry out real driving experiments with risk for the test vehicle and the users, the load states are determined in real time in a manoeuvre-based and/or event-based manner by means of at least one simulation system which cooperates with the test bench automation system, and the at least one detected measurement variable is forwarded to the simulation system as an input variable.
Description
Verfahren zur Verifizierung von Antriebsstrangsystemen Method for verifying powertrain systems
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verifizierung von Antriebsstrangsystemen für Fahrzeuge am Prüfstand, wobei dem Antriebsstrang reale Lastzustände entsprechend realen Fahrmanövern und gesteuert über ein Prüfstandsautomatisierungssystem aufgeprägt werden, wobei zumindest eine Messgröße am Antriebsstrang erfasst wird, sowie eine Prüfanordnung zur Verifizierung von Antriebsstrangsystemen für Fahrzeuge am Prüfstand, mit zumindest einer mit dem Antriebsstrang koppelbaren Antriebs- und/oder Belastungsmaschine, einem Prüfstandsautomatisierungssystem zur Vorgabe einer Regelanforderung an die Antriebs- und/oder Belastungsmaschine, und zumindest einer Messeinrichtung für zumindest eine Messgröße des Antriebsstranges. The invention relates to a method for verifying powertrain systems for vehicles on the test bench, wherein the load train real load conditions corresponding to real driving maneuvers and controlled via a test bench automation system, wherein at least one measured variable is detected on the drive train, and a test arrangement for verifying powertrain systems for vehicles on the test bench with at least one drive and / or loading machine which can be coupled to the drive train, a test bench automation system for prescribing a control request to the drive and / or loading machine, and at least one measuring device for at least one measured variable of the drive train.
Die Antriebsstrang - Entwicklung soll eine Balance zwischen den Anforderungen für Kraftstoffeffizienz, Emissionen, Fahrbarkeit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit herstellen. Daher gehen die Bestrebungen dahin, Fahrzeugprüfungen auf der Straße zu reduzieren und schon im Vorfeld durch Versuche am Prüfstand Informationen über das realistische Verhalten des Antriebsstranges zu geben, so dass durch die Verknüpfung von Prüfstandsversuch und Fahrversuch eine erhöhte Qualität, verringerte Kosten und verringerte Entwicklungszeit ergeben. Für die Überprüfung komplexer Antriebsstränge, z.B. automatisierter Getriebe und Hybrid-Systeme, sind möglichst realistische Prüfbedingungen erforderlich, die bislang nur im Zuge der Gesamtfahrzeugprüfung durch Straßentests abgebildet werden können. Powertrain development is designed to strike a balance between fuel efficiency, emissions, drivability, reliability and economy. Efforts are therefore being made to reduce vehicle inspections on the road and to provide information on the realistic behavior of the powertrain through tests on the test bench so that the combination of bench test and driving test results in increased quality, reduced costs and reduced development time. For the inspection of complex drive trains, e.g. automated gearboxes and hybrid systems, the most realistic test conditions possible, which so far can only be mapped in the course of the overall vehicle test by road tests, are required.
Zur Verifizierung von Systemen neuer Fahrzeuge, insbesondere von deren Antriebsstrangsystemen, werden auf einem Prüfstand reale Lastzustände, beispielsweise Drehzahl- Moment-Wertepaare, nachgefahren und dabei die Funktionen des Systems überprüft und auf die Betriebstauglichkeit getestet. Üblicherweise werden dazu die in ihren Eigenschaften nächstkommenden verfügbaren Fahrzeuge vermessen und anschließend aus Simulationsrechnungen die Lastdaten für den Prüfstand berechnet und im Prüflauf nachgefahren. Gegenwärtige Simulationswerkzeuge hingegen lassen nur die virtuelle Erzeugung von Lastdaten zu, diese sind aber nicht direkt in die Prüfstandsregelung eingebunden. To verify systems of new vehicles, in particular of their powertrain systems, real load conditions, such as speed-torque value pairs, traced on a test bench and thereby checked the functions of the system and tested for operational suitability. Usually, the closest available vehicles in their properties are measured and then the load data for the test bench is calculated from simulation calculations and traced in the test run. On the other hand, current simulation tools allow only the virtual generation of load data, but these are not directly integrated into the test bench control.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung waren ein Verfahren und eine Prüfanordnung, mit welcher ohne Bezugnahme auf bekannte Fahrzeuge oder Systeme eine Möglichkeit zur Überprüfung des ordnungsgemäßen Funktionierens und zur Kalibrierung der Systeme zu geben, ohne reale Fahrversuche mit Gefährdung des Testfahrzeuges und der Benutzer durchführen zu müssen. The object of the present invention was a method and a test arrangement with which, without reference to known vehicles or systems, there is a possibility for checking the proper functioning and calibration of the systems without having to carry out real driving tests endangering the test vehicle and the user.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs beschriebene Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Lastzustände über zumindest ein mit dem To solve this problem, the method described above is characterized in that the load conditions via at least one with the
Prüfstandsautomatisierungssystem zusammenwirkendes Simulationssystem manöver- und/oder ereignisbasiert in Echtzeit ermittelt werden, und dass die zumindest eine erfasste
Messgröße dem Simulationssystem als Eingangsgröße übergeben wird. Durch diese Rück- koppelung tatsächlicher am Prüfstand gemessener Größen in die Simulation, d.h. die Reaktion des getesteten Systems, bei dem alle notwendigen Sensor-Signale für die Steuerung der komplexen Antriebsstrang-Systeme (z.B. TCUs) durch Simulation erzeugt werden, ist keinerlei Bezugnahme auf andere, vorbekannte Fahrzeuge notwendig. Auch ist es unerheblich, ob das gesamte Fahrzeug, allein der Antriebsstrang oder allenfalls auch nur Teilsysteme davon getestet werden sollen, welche Varianten sich allein in der Anzahl und Anordnung der Schnittstellen zwischen realen Systemen und Prüfstand unterscheiden. Die Echtzeit- Einbindung der virtuellen Lastdaten in die Prüfstandsregelung erlaubt beispielsweise ein Frontloading in der Antriebsstrang-Verifikation. Das heißt, Antriebsstrang- Prüfung können durch die Abbildung realistischer hochdynamischer Prüflasten auf den Antriebsstrangprüf- stand verlagert werden, ohne dass ein Fahrzeug zuvor auf der Straße bewegt werden muss. Test stand automation system co-operating simulation system maneuver and / or event-based are determined in real time, and that the at least one detected Measured variable is passed to the simulation system as an input variable. This feedback of actual variables measured at the test bench into the simulation, ie the reaction of the tested system, in which all necessary sensor signals for the control of the complex powertrain systems (eg TCUs) are generated by simulation, is no reference to others , previously known vehicles necessary. It is also irrelevant whether the entire vehicle, only the powertrain or possibly only subsystems are to be tested by it, which variants differ only in the number and arrangement of the interfaces between real systems and test bench. The real-time integration of the virtual load data in the test bench control allows, for example, a frontloading in the powertrain verification. That is, powertrain testing can be relocated to the powertrain test bench by mapping realistic high dynamic test loads without first having to move a vehicle on the road.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsvariante des Verfahrens ist vorgesehen, dass zumindest ein Anteil am Lastzustand aus einem Modell für die Fahrzeugeigenschaften und zumindest ein weiterer Anteil am Lastzustand aus zumindest einem weiteren Modell ermittelt werden. According to an advantageous embodiment variant of the method, it is provided that at least one portion of the load condition is determined from a model for the vehicle properties and at least one further portion of the load condition is determined from at least one further model.
Eine weitere Variante sieht vor, dass zumindest ein Anteil am Lastzustand aus einem Modell für die Fahrzeugumgebung ermittelt wird. Another variant provides that at least a proportion of the load condition is determined from a model for the vehicle environment.
Eine weitere Variante kann auch dadurch gekennzeichnet sein, dass zumindest ein Anteil am Lastzustand aus einem Modell für das Verkehrsgeschehen ermittelt wird. A further variant can also be characterized in that at least a portion of the load condition is determined from a model for the traffic situation.
Gemäß einer wieder anderen Variante des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Anteil am Lastzustand aus einem Fahrermodell ermittelt wird. Mittels zumindest eines der oben genannten Ausführungsbeispiele können Fahrmanöver wie z.B. das Fahren auf einer öffentlichen Straße, die Fahrt auf dem Nürburgring oder spezielle getrieberelevante Missbrauchsprüfungen (Handbrems - Fluchtwende) am Prüfstand abgebildet werden um ohne tatsächlichen Fahrversuch realistische Prüfergebnisse zu liefern. According to yet another variant of the method can be provided that at least a proportion of the load condition is determined from a driver model. By means of at least one of the above-mentioned embodiments, driving maneuvers such as e.g. driving on a public road, driving on the Nürburgring or special control relevant abuse tests (handbrake - escape turn) are shown on the test bench to provide realistic test results without actual driving test.
Eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anteil am Lastzustand aus einem Modell für mit dem Antriebsstrang zusammenwirkende Sensorik oder Aktorik, beispielsweise ein fahrunterstützendes System, ermittelt wird. Diese Darstellung von Regelparametern des Fahrzeuges, die aus der Fahrdynamik des Fahrzeuges heraus aktiviert werden (Lenkwinkelsensor, A further embodiment variant of the method according to the invention is characterized in that at least a portion of the load condition is determined from a model for sensors or actuators interacting with the drive train, for example a drive-assisting system. This representation of control parameters of the vehicle, which are activated from the driving dynamics of the vehicle (steering angle sensor,
Gierratensensorik, Verzögerungssensorik, Abstandsradar, GPS-Streckendaten...) in der Simulation und deren Rückführung in die Fahrzeugelektronik ist wesentlich, um das Fahrzeug- Gesamtsystem wie in der Realität anzusteuern. Da das Fahrzeug ja am Prüfstand statisch integriert ist, beispielsweise auch das Lenkrad nicht bewegt wird, und die Yaw rate sensor, deceleration sensor, distance radar, GPS track data ...) in the simulation and their return to the vehicle electronics is essential to control the overall vehicle system as in reality. Since the vehicle is statically integrated on the test bench, for example, the steering wheel is not moved, and the
Beschleunigungssensorik im Fahrzeug keine Beschleunigung oder Verzögerung detektieren und somit etwa ein Eingreifen des ESP nicht aktivieren kann, müssen diese Größen in der
Simulation abgebildet und die Simulationsgrößen zeitgleich zum dargestellten Fahrmanöver dem Fahrzeug-Regelsystem rückgeführt werden. Acceleration sensors in the vehicle can not detect acceleration or deceleration and thus can not activate an intervention of the ESP, for example, these variables must be in the Simulation simulated and the simulation variables are returned at the same time to the illustrated driving maneuver the vehicle control system.
Eine weitere Variante kann auch dadurch gekennzeichnet sein, dass zumindest ein Anteil am Lastzustand aus einem Modell für jene Teilsysteme eines realen Fahrzeuges ermittelt wird, welche sich zwischen der realen Schnittstelle zwischen Antriebsstrang und Prüfstand und der simulierten Fahrzeugumgebung befinden. Another variant may also be characterized in that at least a proportion of the load condition is determined from a model for those subsystems of a real vehicle, which are located between the real interface between the powertrain and the test bench and the simulated vehicle environment.
Auch kann zumindest ein Anteil am Lastzustand aus einem Modell für die Reifen und die Reifen-Fahrbahnkontakte eines Fahrzeuges ermittelt werden. Also, at least a portion of the load condition may be determined from a model for the tires and the tire-lane contacts of a vehicle.
Alle der genannten Varianten und Ausführungsbeispiele des Verfahrens erlauben es - in unterschiedlicher Ausgestaltung - die gesamte Umgebung, die Straße, den Fahrer und dessen Verhalten, Verkehrs- und Fahrsituationen, usw. zu simulieren. Zusammen mit einem Fahrzeugmodell, das alle nicht real vorhandenen Bereiche - beispielsweise dessen Masse, wenn nur der Antriebsstrang verifiziert werden soll, oder auch Radaufstandskrafte, Beladung, etc. - des Fahrzeuges simuliert, bilden diese beiden grundlegenden Anteile der Simulation die Basis für die Berechnung der Lastdaten für den Prüfstand, und zwar völlig eigenständig und unabhängig von vorbekannten Fahrzeugen. All of the mentioned variants and exemplary embodiments of the method make it possible - in a different embodiment - to simulate the entire environment, the road, the driver and his behavior, traffic and driving situations, etc. Together with a vehicle model, which simulates all non-real existing areas - for example, its mass, if only the drive train is to be verified, or wheel contact forces, load, etc. - of the vehicle, these two basic components of the simulation form the basis for the calculation of Load data for the test bench, completely independent and independent of previously known vehicles.
Die Prüfanordnung ist zur Lösung der gestellten Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfstandsautomatisierungssystem ein Simulationssystem zur manöver- und/oder ereignisbasierten Ermittlung der Regelanforderung in Echtzeit beinhaltet und dass zumindest eine Messeinrichtung für zumindest eine Messgröße des Antriebsstranges mit dem Simulationssystem zur Übergabe zumindest einer Messgröße verbunden ist. The test arrangement is to solve the task according to the invention, characterized in that the test bed automation system includes a simulation system for maneuver and / or event-based determination of the control request in real time and that at least one measuring device connected for at least one measured variable of the drive train with the simulation system for transferring at least one measured variable is.
Vorzugweise ist dabei vorgesehen, dass das Simulationssystem neben zumindest einem Modell für die Fahrzeugeigenschaften zusätzlich zumindest ein weiteres Modell aufweist. Preferably, it is provided that the simulation system additionally has at least one further model in addition to at least one model for the vehicle characteristics.
So kann vorgesehen sein, dass das Simulationssystem zumindest ein Modell für die Fahrzeugumgebung aufweist. Thus, it can be provided that the simulation system has at least one model for the vehicle environment.
Eine andere Variante ist dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationssystem zumindest ein Modell für Verkehrsgeschehen aufweist. Another variant is characterized in that the simulation system has at least one model for traffic events.
Vorteilhafterweise kann auch vorgesehen sein, dass das Simulationssystem zumindest ein Fahrermodell aufweist. Advantageously, it can also be provided that the simulation system has at least one driver model.
Auch eine Variante kann vor Vorteil sein, bei welcher das Simulationssystem zumindest ein Modell für mit dem Antriebsstrang zusammenwirkende Sensorik oder Aktorik, beispielsweise ein fahrunterstützendes System, aufweist. A variant may also be advantageous in which the simulation system has at least one model for sensors or actuators interacting with the drive train, for example a drive-assisting system.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die Prüfanordnung dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationssystem zumindest ein Modell für jene Teilsysteme eines realen Fahrzeuges aufweist, welche sich zwischen der realen Schnittstelle zwischen Antriebsstrang und Prüfstand und der simulierten Fahrzeugumgebung befinden.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das Simulationssystem zumindest ein Modell für die die Reifen und die Reifen-Fahrbahnkontakte eines Fahrzeuges aufweist. According to another embodiment of the invention, the test arrangement is characterized in that the simulation system has at least one model for those subsystems of a real vehicle, which are located between the real interface between powertrain and test bench and the simulated vehicle environment. A further embodiment provides that the simulation system has at least one model for the tires and the tire-lane contacts of a vehicle.
In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden, wobei als bevorzugtes Anwendungsbeispiel die Antriebsstrangerprobung an einem Antriebsstrang- prüfstand mit Antriebsstrangkomponenten oder einer Gesamtfahrzeugkonfiguration dienen soll. Dabei kann durch die Einbindung eines Simulationstools zur Lastdatengenerierung für jedes einzelne Rad auf dem Prüfstand eine Abbildung des Fahrversuches wie im realen Fahrzeugbetrieb auf der Straße erzielt werden. In the following description of the invention will be explained in more detail, being used as a preferred application example, the powertrain test on a powertrain test stand with powertrain components or a complete vehicle configuration. By integrating a simulation tool for generating load data for each individual wheel on the test bench, an image of the driving test can be obtained as in real vehicle operation on the road.
Um im Zuge beispielsweise der Verifizierung von Antriebsstrangsystemen neuer Fahrzeug die Funktionen des Systems zu überprüfen und auf die Betriebstauglichkeit zu testen, werden auf einem Prüfstand reale Lastzustände, typischerweise Drehzahl-Moment- Wertepaare, nachgefahren. Damit keine Bezugnahme auf bekannte Fahrzeuge oder Systeme notwendig ist und auch reale Fahrversuche mit Gefährdung des Testfahrzeuges und der Benutzer möglichst zu vermeiden, werden erfindungsgemäß die Lastzustände über zumindest ein mit dem Prüfstandsautomatisierungssystem zusammenwirkendes Simulationssystem manöver- und/oder ereignisbasiert in Echtzeit ermittelt. Zumindest eine erfasste Messgröße wird dabei in die Simulation zurückgeführt und dem Simulationssystem wieder als Eingangsgröße übergeben. In order to check the functions of the system in the course of, for example, the verification of powertrain systems of new vehicles and to test them for operational suitability, real load conditions, typically speed-torque value pairs, are traced on a test bench. So that no reference to known vehicles or systems is necessary and also to avoid real driving tests endangering the test vehicle and the user as far as possible, according to the invention the load conditions are determined in real time via at least one simulation system interacting with the test bench automation system in a maneuvering and / or event-based manner. At least one detected measured variable is thereby fed back into the simulation and returned to the simulation system as an input variable.
Die Lastzustände setzen sich zumindest zwei Anteilen zusammen, wobei zumindest ein Anteil aus einem Modell für die Fahrzeugeigenschaften stammt und zumindest ein weiterer Anteil aus zumindest einem weiteren Modell ermittelt wird. Dieses weitere Modell kann die Fahrzeugumgebung widerspiegeln, kann eine Simulation für das Verkehrsgeschehen rund um das Versuchsfahrzeug sein, und/oder ein Fahrermodell sein, um typische Eigenschaften menschlicher Benutzer des Fahrzeuges einzubeziehen. So können alle erdenkbaren und für das zu testende System relevante Fahrsituationen und Fahrmanöver am Prüfstand abgebildet werden. The load states are composed of at least two parts, whereby at least one part originates from a model for the vehicle properties and at least one further part is determined from at least one further model. This further model may reflect the vehicle environment, may be a simulation of the traffic around the test vehicle, and / or a driver model to include typical characteristics of human users of the vehicle. This means that all imaginable driving situations and driving maneuvers relevant to the system under test can be mapped on the test bench.
Die gegenständliche Erfindung umfasst die vorteilhafte Zusammenführung eines virtuellen Fahrzeugs mit dem zu verifizierenden realen Antriebsstrang, wobei die reale Belastung des Antriebsstranges bei fehlender Komponenten durch Simulation der Belastung der physisch nicht vorhandenen Komponenten im Gesamtsystem erfolgt. Mittels Sensorsimulation nicht aktivierter Sensorik für den realen Betrieb des Antriebsstranges oder Gesamtfahrzeuges wie es in einem realen Fahrzeug der Fall wäre werden fahrdynamische Prüfungen im Umfang einer Gesamtfahrzeugprüfung am Antriebsstrangprüfstand möglich. Die Grundlage dafür bildet die Simulation und Rückspeisung der aus der Simulation generierten Werte beispielsweise eines Gierratensensors, Beschleunigungssensors, Lenkwinkelsensors, etc. Auch können Anteile am Lastzustand des zu testenden Systems aus einem Modell für mit dem
Antriebsstrang zusammenwirkender Sensorik oder auch Aktorik stammen, so dass auch beispielsweise fahrunterstützende Systeme einfach integriert werden können. The subject invention includes the advantageous merging of a virtual vehicle with the real drive train to be verified, wherein the real load of the drive train with missing components by simulating the burden of physically non-existent components in the overall system. By means of sensor simulation of non-activated sensors for the actual operation of the drive train or entire vehicle as would be the case in a real vehicle, dynamic driving tests in the scope of a complete vehicle test on the powertrain test bench are possible. The basis for this is the simulation and feedback of the generated from the simulation values such as a yaw rate sensor, acceleration sensor, steering angle sensor, etc. Also, proportions of the load state of the system to be tested from a model for with the Drive train co-operating sensors or actuators come, so that, for example, driving support systems can be easily integrated.
Ein wesentlicher Punkt für die erfindungsgemäße Möglichkeit der Verlagerung des Fahrversuches von der Straße auf beispielsweise einen Antriebsstrangprüfstand im Rahmen der Verifikation von Antriebssträngen und Gesamtfahrzeugen entsprechend der Belastungen wie im realen Fahrzeug ist eine manöver- und eventbezogene Lastdatengenerierung für jedes Rad in Echtzeit aus der Fahrversuchssimulation. Für den Testbetrieb etwa eines Antriebsstranges wie im realen Fahrzeug durch das Nachfahren eines vorgegebenen Streckenprofils bzw. Straßenverlaufes, der über Abbildung vorab vermessener Teststrecken in die Simulation mittels GPS Daten gegeben sein kann, erfolgt eine Ermittlung der Radmomente und Raddrehzahlen in Echtzeit für jedes einzelne Rad und in Abhängigkeit von simuliertem Fahrzeugmodell, Beladung, Fahrer und Straße, wobei insbesondere auch die detaillierte Abbildung der Fahrbahnoberfläche mit all ihren Unebenheiten, Hindernissen, unterschiedlichen Reibwerte sowie jeder gewünschte Reifentyp zur Ermittlung der Radaufstandskräfte berücksichtigt werden kann. Die mittels der Sensorik tatsächlich am Prüfstand ermittelten Werte für die tatsächlich gemessenen Radmomente und Raddrehzahlen jedes Rades werden wieder in die Simulation rückgeführt. In gleicher Weise wie für Räder und Reifen können weitere Anteile am Lastzustand aus Modellen all jener Teilsysteme eines realen Fahrzeuges ermittelt werden, welche sich zwischen der realen Schnittstelle zwischen Antriebsstrang und Prüfstand und der simulierten Fahrzeugumgebung befinden. An essential point for the inventive possibility of shifting the road test on the road to, for example, a powertrain test in the verification of powertrains and entire vehicles according to the loads as in the real vehicle is a maneuver and event-related load data generation for each wheel in real time from the driving test simulation. For the test operation of a drive train such as in the real vehicle by descending a predetermined route profile or road course, which can be given by mapping pre-measured test tracks in the simulation using GPS data, a determination of the wheel torques and wheel speeds in real time for each wheel and depending on simulated vehicle model, load, driver and road, in particular, the detailed mapping of the road surface with all its bumps, obstacles, different coefficients of friction and any desired tire type for determining the wheel contact forces can be considered. The actual measured wheel torques and wheel speeds of each wheel determined by the sensors on the test stand are fed back into the simulation. In the same way as for wheels and tires, further proportions of the load condition can be determined from models of all those subsystems of a real vehicle that are located between the real powertrain and bench interface and the simulated vehicle environment.
Mittels beispielsweise eines Antriebsstrang-Prüfstandes als erfindungsgemäßer Prüfanordnung, mit der die oben erläuterten Testmethoden realisiert werden können, ergeben sich besonders vorteilhafte Powertrain-in-the-Loop Prüfstände (PiL) bzw. Vehicle-in-the-Loop Prüfstände (ViL). Dazu beinhaltet das Prüfstandsautomatisierungssystem ein Simulationssystem zur manöver- und/oder ereignisbasierten Ermittlung der Regelanforderung in Echtzeit, welches über die Sensorik des Prüfstandes zumindest eine Messgröße des Antriebsstranges oder anderen Prüflings übergeben bekommt und für die weitere Simulationsrechnung nutzt.
By means of, for example, a powertrain test stand as a test arrangement according to the invention with which the test methods described above can be realized, particularly advantageous powertrain-in-the-loop test stands (PiL) or vehicle-in-the-loop test stands (ViL) result. For this purpose, the test bed automation system includes a simulation system for maneuver- and / or event-based determination of the control request in real time, which receives at least one measured variable of the drive train or other test object via the sensors of the test bench and uses for further simulation calculation.
Claims
1 . Verfahren zur Verifizierung von Antriebsstrangsystemen für Fahrzeuge am Prüfstand, wobei dem Antriebsstrang reale Lastzustände entsprechend realen Fahrmanövern und gesteuert über ein Prüfstandsautomatisierungssystem aufgeprägt werden, wobei zumindest eine Messgröße am Antriebsstrang erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastzustände über zumindest ein mit dem Prüfstandsautomatisierungssystem zusammenwirkendes Simulationssystem manö- ver- und/oder ereignisbasiert in Echtzeit ermittelt werden, und dass die zumindest eine erfasste Messgröße dem Simulationssystem als Eingangsgröße übergeben wird. 1 . A method for verifying powertrain systems for vehicles on the test bench, wherein the load train real load conditions corresponding to real driving maneuvers and controlled via a test bench automation system, wherein at least one measured variable is detected on the drive train, characterized in that the load states via at least one cooperating with the test bench automation system simulation system manö be determined in real-time and / or event-based, and that the at least one detected measured variable is passed to the simulation system as an input variable.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anteil am Lastzustand aus einem Modell für die Fahrzeugeigenschaften und zumindest ein weiterer Anteil am Lastzustand aus zumindest einem weiteren Modell ermittelt werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that at least a proportion of the load state from a model for the vehicle properties and at least one further proportion of the load state are determined from at least one further model.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anteil am Lastzustand aus einem Modell für die Fahrzeugumgebung ermittelt wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that at least a proportion of the load condition is determined from a model for the vehicle environment.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anteil am Lastzustand aus einem Modell für das Verkehrsgeschehen ermittelt wird. 4. The method of claim 2 or 3, characterized in that at least a proportion of the load condition is determined from a model for the traffic.
5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anteil am Lastzustand aus einem Fahrermodell ermittelt wird. 5. The method of claim 2, 3 or 4, characterized in that at least a proportion of the load condition is determined from a driver model.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anteil am Lastzustand aus einem Modell für mit dem Antriebsstrang zusammenwirkende Sensorik oder Aktorik, beispielsweise ein fahrunterstützendes System, ermittelt wird. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that at least a proportion of the load state of a model for cooperating with the drive train sensors or actuators, such as a driving assisting system is determined.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anteil am Lastzustand aus einem Modell für jene Teilsysteme eines realen Fahrzeuges ermittelt wird, welche sich zwischen der realen Schnittstelle zwischen Antriebsstrang und Prüfstand und der simulierten Fahrzeugumgebung befinden. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that at least a proportion of the load state is determined from a model for those subsystems of a real vehicle, which are located between the real interface between powertrain and test bench and the simulated vehicle environment.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Anteil am Lastzustand aus einem Modell für die Reifen und die Reifen-Fahrbahnkontakte eines Fahrzeuges ermittelt wird. 8. The method according to claim 7, characterized in that at least a proportion of the load condition from a model for the tires and the tire-road contacts of a vehicle is determined.
9. Prüfanordnung zur Verifizierung von Antriebsstrangsystemen für Fahrzeuge am Prüfstand, mit zumindest einer mit dem Antriebsstrang koppelbaren Antriebs- und/oder Belastungsmaschine, einem Prüfstandsautomatisierungssystem zur Vorgabe einer Regelanforderung an die Antriebs- und/oder Belastungsmaschine, und zumindest einer Messeinrichtung für zumindest eine Messgröße des Antriebsstranges, dadurch gekennzeichnet, dass das Prüfstandsautomatisierungssystem ein Simulationssystem zur manöver- und/oder ereignisbasierten Ermittlung der Regelanforderung in Echtzeit beinhaltet und dass zumindest eine Messeinrichtung für zumindest eine Messgröße des Antriebsstranges mit dem Simulationssystem zur Übergabe zumindest einer Messgröße verbunden ist. 9. Test arrangement for verifying powertrain systems for vehicles on the test bench, with at least one drivable and drivable power train, a test bench automation system for specifying a control request to the drive and / or loading machine, and at least one measuring device for at least one measured quantity of Drive train, characterized in that the test bed automation system includes a simulation system for maneuver and / or event-based determination of the control request in real time and that at least one measuring device is connected for at least one measured variable of the drive train with the simulation system for transferring at least one measured variable.
10. Prüfanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationssystem neben zumindest einem Modell für die Fahrzeugeigenschaften zusätzlich zumindest ein weiteres Modell aufweist. 10. Test arrangement according to claim 9, characterized in that the simulation system additionally comprises at least one further model in addition to at least one model for the vehicle characteristics.
1 1 . Prüfanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationssystem zumindest ein Modell für die Fahrzeugumgebung aufweist. 1 1. Test arrangement according to claim 10, characterized in that the simulation system has at least one model for the vehicle environment.
12. Prüfanordnung nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationssystem zumindest ein Modell für Verkehrsgeschehen aufweist. 12. Test arrangement according to claim 10 or 1 1, characterized in that the simulation system has at least one model for traffic events.
13. Prüfanordnung nach Anspruch 10, 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationssystem zumindest ein Fahrermodell aufweist. 13. Test arrangement according to claim 10, 1 1 or 12, characterized in that the simulation system has at least one driver model.
14. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationssystem zumindest ein Modell für mit dem Antriebsstrang zusammenwirkende Sensorik oder Aktorik, beispielsweise ein fahrunterstützendes System, aufweist. 14. Test arrangement according to one of claims 9 to 13, characterized in that the simulation system has at least one model for interacting with the drive train sensors or actuators, for example, a driving system supporting.
15. Prüfanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationssystem zumindest ein Modell für jene Teilsysteme eines realen Fahrzeuges aufweist, welche sich zwischen der realen Schnittstelle zwischen Antriebsstrang und Prüfstand und der simulierten Fahrzeugumgebung befinden. 15. Test arrangement according to one of claims 9 to 14, characterized in that the simulation system has at least one model for those subsystems of a real vehicle, which are located between the real interface between the powertrain and the test bench and the simulated vehicle environment.
16. Prüfanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Simulationssystem zumindest ein Modell für die die Reifen und die Reifen-Fahrbahnkontakte eines Fahrzeuges aufweist. 16. Test arrangement according to claim 15, characterized in that the simulation system has at least one model for which the tires and the tire-lane contacts of a vehicle.
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Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5880362A (en) * | 1995-09-06 | 1999-03-09 | Engineering Technology Associates, Inc. | Method and system for simulating vehicle and roadway interaction |
| EP1037030A2 (en) * | 1999-03-12 | 2000-09-20 | Avl Deutschland Gmbh | Procedure for simulating the behaviour of a vehicle on a roadway |
| EP2161560A2 (en) * | 2008-09-09 | 2010-03-10 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for operating a test stand for vehicle power transmissions |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012214497B3 (en) * | 2012-08-14 | 2014-01-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for detecting and enabling an escape turn in a vehicle with an automated manual transmission |
| US9410617B2 (en) | 2012-08-14 | 2016-08-09 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for detection and enabling of an evasive manoeuver in a vehicle with an automated manual transmission |
| US20190011329A1 (en) * | 2015-11-19 | 2019-01-10 | Avl List Gmbh | Method And Test Bench For Carrying Out A Test Run For A Test Specimen |
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