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Automatisierte Schaltgetriebe simulieren

Aufgabe

Automatisierte Schaltgetriebe (AMT) arbeiten ähnlich wie Handschaltungen, abgesehen davon, dass der Fahrer weder kuppeln noch schalten muss. Automatisiertes Schalten wird elektronisch gesteuert (Shift-by-Wire) und erfolgt entweder hydraulisch oder elektronisch.
In dieser Anwendung steuert ein Steuergerät für eine AMT drei elektrische Gleichstrommotoren, einen für die Kupplung und jeweils einen für die Längs- und Querbewegung auf Gangwahlebene. Das Steuergerät wählt den Gang gemäß der Motordrehzahl und Gaspedalposition, aktiviert die Kupplung und legt den geeigneten Gang mit Hilfe des Schalt- und Wahlmotors ein. Der Gang kann auch manuell ohne Kupplung gewechselt werden.

Herausforderung

Um das Steuergerät auch mit realen Motoren zu testen, erlaubt das Testsystem das Schalten zwischen echten E-Motor-Komponenten und simulierten E-Motoren in Form von Simulationsmodellen. Hochstrom bis zu 60 A sind notwendig, um den Einschaltstrom des Gleichstrommotors zu simulieren.

Lösung

Ein dSPACE Hardware-in-the-Loop-Simulator ist mit einem DS2211 HIL I/O Board ausgestattet, das verschiedene Schnittstellen für den Steuergeräteanschluss bereitstellt. Neue Steuergerätevarianten können durch Modifikation des Kabelbaumes leicht an die Simulation angepasst werden. Elektronische Lastmodule und eine DS5202 Electric Motor Simulation stellt die Hardware zur Simulation von E-Motoren bereit. Um das Verhalten des Steuergeräts während elektrischer Fehler zu testen, ist die Simulation von Hochstromfehlern möglich. Die dSPACE Automotive Simulation Models (ASM) wie ASM Drivetrain Dynamics werden für die Simulation der tatsächlichen physikalischen Eigenschaften des Schaltgetriebes eingesetzt.

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