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Simulation elektrischer Lenksysteme auf elektrischer Ebene

Aufgabe

Elektrische Lenksysteme (EPS) unterstützen den Fahrer beim Lenken. Ein Drehzahlsensor misst die Lenkbewegung und sendet diese Daten an das EPS-Steuergerät, das den EPS-Elektromotor ansteuert und die Bewegung unterstützt und durchführt. Da der EPS-Elektromotor direkt auf die Lenkstange einwirkt, kann das Fahrzeug auch ohne Eingriffe des Fahrers gelenkt werden. Dadurch ist voll automatisiertes Parken sowie Interaktion mit dem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP) zur Unterstützung des Fahrers möglich.

Herausforderung

Der Zugriff auf die Signale der EPS-Steuergeräte ist oftmals nicht auf Signalebene möglich. Daher wird die HIL-Simulation auf Leistungsebene durchgeführt. Die Steuergeräte müssen entweder auf mechanischer Ebene oder durch Simulation auf elektrischer Ebene mit dem realen Motor verbunden werden.
Die elektrische Ebene erfordert echte Ströme und eine Simulation des Motors. Diese Lösung ist sehr flexibel und schnell anpassbar, um zum Beispiel verschiedene Motortypen zu simulieren. Auch kann die Simulation mit der HIL-Simulation für ein ESP-System kombiniert werden.

Lösung

In beiden Fällen ist der dSPACE Simulator mit einem DS5202 FPGA Board ausgestattet. Elektronische Lastmodule stellen den realen Strom für die Simulation auf elektronischer Ebene bereit. Die dSPACE Automotive Simulation Models für Fahrdynamik werden zur Simulation der tatsächlichen physikalischen Fahrzeugcharakteristik eingesetzt, einschließlich des Lenksystems für das EPS und der Bremshydraulik für das ESP.

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