Die HIL-Simulation erweist sich als ein leistungsfähiges Werkzeug zur Entwicklung und zum Testen von Motorsteuerungssystemen. Sie bietet gegenüber Prüfstands- und Fahrversuchen folgende Vorteile, wie Durchtührung von Experimenten unter reproduzierbaren Verhältnissen, einfache Untersuchung des Fehlverhaltens von Sensoren, Aktoren und Steuergerät, komfortable Testumgebung für Diagnosefunktionen im Steuergerät im Labor, Reduzierung von Entwicklungskosten und Entwicklungszeiten (Simultaneous Engineering), gefahrloses Betreiben des Steuergeräts in Motorgrenzbereichen, gezielte Untersuchung von Varianten des Verbrennungsmotors, Turboladers und Antriebsstrangs in Verbindung mit dem Fahrzeug. Als Anwendungsbeispiel wurde der am Institut des Berichterstatters entwickelte Dieselmotor-Simulator vorgestellt, mit dem das neue Motormanagementsystem der Baureihen 500 und 900 von Mercedes Benz in einer HIL-Umgebung getestet werden können. Die hohen Echtzeitanforderungen konnten durch die Verwendung von geeigneten winkeldiskreten Modellen und durch die parallelle Verteilung der modularen Simulationsprozesse auf einem Transputersystem erreicht werden. Gegenwärtig wird am Institut eine weitere Version des Echtzeit-Dieselmotor-Simulators aufgebaut. Als Hardware-Plattform wurde hier ein auf Signal- und Alphaprozessoren basierendes System gewählt. Dieses bietet neben einer gegenüber dem Transputersystem stark verbesserten Rechenleistung auch speziell für Hardware-in-the-loop-Simulationen ausgerichtete Hardware-Komponenten. Ein großer Vorteil des Systems liegt jedoch auch im Softwarebereich: Neben der Programmierung in C ist es möglich, die Modelle mit Hilfe des Simulationstools MATLAB/SIMULINK in Form von Blockdiagrammen aufzustellen, und anschließend auf das Echtzeitsystem zu portieren. Dadurch wird ein komfortabler und transparenter Modellaufbau ermöglicht.
Hardware-in-the-Loop Simulation von Dieselmotoren für die Entwicklung moderner Motormanagementsysteme
1997
19 Seiten, 14 Bilder, 19 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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