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2011 | OriginalPaper | Buchkapitel

Real-Time Simulation of Extended Vehicle Drivetrain Dynamics

verfasst von : Ralf U. Pfau, Thomas Schaden

Erschienen in: Multibody Dynamics

Verlag: Springer Netherlands

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Abstract

For the virtual engine development, testing and calibration, it is advantageous to use the same physical model on different platforms. Due to the complexity of the model and its evaluation one has to coop with serve evaluation restrictions on the realtime platform. For coupled problems which includes an electrical system, the equilibrium conditions include an algebraic constraints. Hence it is not sufficient to use only an explicit time integration scheme. We extend an explicit scheme to a mixed scheme such that the overall performance per time step still is below the timing constraint of the realtime platform for reasonable complex model with electrical system.

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Fußnoten
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Arnold M, Burgermeister B, Eichberger A (2007) Linearly implicit time integration methods in real-time applications: DAEs and stiff ODEs. Multibody Syst Dyn 17:99–117MATHCrossRefMathSciNet Arnold M, Burgermeister B, Eichberger A (2007) Linearly implicit time integration methods in real-time applications: DAEs and stiff ODEs. Multibody Syst Dyn 17:99–117MATHCrossRefMathSciNet
2.
Zurück zum Zitat AVL Cruise. Theory Manual and User Guide, Version 3.0 (January 2005) AVL, Graz AVL Cruise. Theory Manual and User Guide, Version 3.0 (January 2005) AVL, Graz
3.
Zurück zum Zitat Bader G, Deuflhard P (1983) A Semi-implicit mid-point rule for stiff systems of ordinary differential equations. Numer Math 41:373–398MATHCrossRefMathSciNet Bader G, Deuflhard P (1983) A Semi-implicit mid-point rule for stiff systems of ordinary differential equations. Numer Math 41:373–398MATHCrossRefMathSciNet
4.
Zurück zum Zitat Brenan KE, Campbell SL, Petzold LR (1996) Numerical solution of initial-value problems in differential-algebraic equations. SIAM, Philadelphia, PAMATH Brenan KE, Campbell SL, Petzold LR (1996) Numerical solution of initial-value problems in differential-algebraic equations. SIAM, Philadelphia, PAMATH
5.
Zurück zum Zitat Burgermeister B, Arnold M, Eichberger A (2009) Smooth velocity approximation for constrained systems in real-time simulation. In: Proceedings of multibody dynamics 2009, ECCOMAS thematic conference. Warsaw Burgermeister B, Arnold M, Eichberger A (2009) Smooth velocity approximation for constrained systems in real-time simulation. In: Proceedings of multibody dynamics 2009, ECCOMAS thematic conference. Warsaw
6.
Zurück zum Zitat Burgermeister B, Arnold M, Esterl B (2006) DAE time integration for real-time applications in multi-body dynamics. Z. Angew. Math. Mech. 86(10):759–771MATHCrossRefMathSciNet Burgermeister B, Arnold M, Esterl B (2006) DAE time integration for real-time applications in multi-body dynamics. Z. Angew. Math. Mech. 86(10):759–771MATHCrossRefMathSciNet
7.
Zurück zum Zitat Cuadrado J, Dopico D, Naya MA, Gonzalez M (2004) Penalty, semi-recursive and hybrid methods for MBS real-time dynamics in the context of structural integrators. Multibody Syst Dyn 12:117–132MATHCrossRef Cuadrado J, Dopico D, Naya MA, Gonzalez M (2004) Penalty, semi-recursive and hybrid methods for MBS real-time dynamics in the context of structural integrators. Multibody Syst Dyn 12:117–132MATHCrossRef
8.
Zurück zum Zitat Elmqvist H, Mattsson S, Olsson H (2002) New methods for HIL simulation of stiff models. In: Proceedings of 2nd international modelica conference. Oberpfaffenhofen, Germany Elmqvist H, Mattsson S, Olsson H (2002) New methods for HIL simulation of stiff models. In: Proceedings of 2nd international modelica conference. Oberpfaffenhofen, Germany
9.
Zurück zum Zitat Elmqvist H, Mattsson S, Olsson H, Andreasson J, Otter M, Schweiger C, Brück D (2003) Real-time simulation of detailed automotive models. In: Proceedings of 3th international modelica conference. Linkping, SwedenMATH Elmqvist H, Mattsson S, Olsson H, Andreasson J, Otter M, Schweiger C, Brück D (2003) Real-time simulation of detailed automotive models. In: Proceedings of 3th international modelica conference. Linkping, SwedenMATH
10.
Zurück zum Zitat Elmqvist H, Mattsson S, Olsson H, Andreasson J, Otter M, Schweiger C, Brück D (2004) Real-time simulation of detailed vehicle and powertrain dynamics. In: Electronics simulation and optimization (SAE 2004 World Congress). Detroit, USA, March, 2004, SAE International. Document Number: 2004-01-0768CrossRef Elmqvist H, Mattsson S, Olsson H, Andreasson J, Otter M, Schweiger C, Brück D (2004) Real-time simulation of detailed vehicle and powertrain dynamics. In: Electronics simulation and optimization (SAE 2004 World Congress). Detroit, USA, March, 2004, SAE International. Document Number: 2004-01-0768CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Esterl B, Butz T, Simeon B, Burgermeister B (2007) Real-time capable vehicle-trailer coupling by algorithms for differential-algebraic equations. Vehicle Syst Dyn 45:819–834CrossRef Esterl B, Butz T, Simeon B, Burgermeister B (2007) Real-time capable vehicle-trailer coupling by algorithms for differential-algebraic equations. Vehicle Syst Dyn 45:819–834CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Fischer HC (1990) Schnelle automatische Differentiation, Einschliessungsmethoden und Anwendungen. PhD Thesis, University Karlsruhe, Germany Fischer HC (1990) Schnelle automatische Differentiation, Einschliessungsmethoden und Anwendungen. PhD Thesis, University Karlsruhe, Germany
13.
Zurück zum Zitat Fischer R, Kirsten K (2006) The turbo-hybrid: Holistic approach for a modern gasoline hybrid drive. In: Proceedings of 27th international Vienna motor symposium. Vienna, Austria Fischer R, Kirsten K (2006) The turbo-hybrid: Holistic approach for a modern gasoline hybrid drive. In: Proceedings of 27th international Vienna motor symposium. Vienna, Austria
14.
Zurück zum Zitat Föllinger O (1992) Regelungstechnik. Hüthig, Heidelberg Föllinger O (1992) Regelungstechnik. Hüthig, Heidelberg
15.
Zurück zum Zitat Gonzalez M, Gonzlez F, Dopico D, Luaces A (2007) On the effect of linear algebra implementations in real-time multibody system dynamics. In: Bottasso C, Masarati P, Trainelli L (ed) Multibody dynamics, 2005, Milano, Italy, pp 25–28 Gonzalez M, Gonzlez F, Dopico D, Luaces A (2007) On the effect of linear algebra implementations in real-time multibody system dynamics. In: Bottasso C, Masarati P, Trainelli L (ed) Multibody dynamics, 2005, Milano, Italy, pp 25–28
16.
Zurück zum Zitat Hairer E, Nørsett SP, Wanner G (2000) Solving ordinary differential equations I: Nonstiff problems. Springer, Berlin Hairer E, Nørsett SP, Wanner G (2000) Solving ordinary differential equations I: Nonstiff problems. Springer, Berlin
17.
Zurück zum Zitat Hairer E, Wanner G (2002) Solving ordinary differential equations: Stiff and differential-algebraic problems. Springer, Berlin Hairer E, Wanner G (2002) Solving ordinary differential equations: Stiff and differential-algebraic problems. Springer, Berlin
19.
Zurück zum Zitat Hasewend W (1998) Verfahren zur Berechnungsgestützten Entwicklung moderner Antriebssysteme. PhD Thesis, Technical University Graz, Austria Hasewend W (1998) Verfahren zur Berechnungsgestützten Entwicklung moderner Antriebssysteme. PhD Thesis, Technical University Graz, Austria
20.
Zurück zum Zitat de Jalón JG, Bayo E (1994) Kinematic and dynamic simulation of multibody systems – the real-time challenge. Springer, New York de Jalón JG, Bayo E (1994) Kinematic and dynamic simulation of multibody systems – the real-time challenge. Springer, New York
21.
Zurück zum Zitat Kim S, Jeong WH, Tak TO, Kim LK (2009) Performance evaluation of intelligent chassis controller using HIL-simulator based on real-time multibody vehicle dynamics. In: Proceedings of multibody dynamics 2009, ECCOMAS Thematic Conference. Warsaw Kim S, Jeong WH, Tak TO, Kim LK (2009) Performance evaluation of intelligent chassis controller using HIL-simulator based on real-time multibody vehicle dynamics. In: Proceedings of multibody dynamics 2009, ECCOMAS Thematic Conference. Warsaw
22.
Zurück zum Zitat Korkealaakso PM, Rouvinen AJ, Moisio SM, Peusaari JK (2007) Development of a real-time simulation environment. Multibody Syst Dyn 17:177–194MATHCrossRef Korkealaakso PM, Rouvinen AJ, Moisio SM, Peusaari JK (2007) Development of a real-time simulation environment. Multibody Syst Dyn 17:177–194MATHCrossRef
24.
Zurück zum Zitat Morawietz L, Risse S, Christ T, Zellbeck H, Reuss H (2005) Modelling an automotive power train and electrical power supply for HiL applications using Modelica. In: Proceedings of 4th international modelica conference. Hamburg University of Technology, Hamburg-Harburg Morawietz L, Risse S, Christ T, Zellbeck H, Reuss H (2005) Modelling an automotive power train and electrical power supply for HiL applications using Modelica. In: Proceedings of 4th international modelica conference. Hamburg University of Technology, Hamburg-Harburg
25.
Zurück zum Zitat Pfau RU (2003) Numerical algorithms for the simulation and optimization of vehicle driving performance and fuel consumption. PhD Thesis, University Linz, Austria Pfau RU (2003) Numerical algorithms for the simulation and optimization of vehicle driving performance and fuel consumption. PhD Thesis, University Linz, Austria
26.
27.
Zurück zum Zitat Pfau R, Schaden T (2009) Offline and real-time simulation of vehicle drivetrain dynamics. In: Proceedings of SIAM conference on computational science and engineering (CSE09). Miami, USA Pfau R, Schaden T (2009) Offline and real-time simulation of vehicle drivetrain dynamics. In: Proceedings of SIAM conference on computational science and engineering (CSE09). Miami, USA
28.
Zurück zum Zitat Ramaswamy D, McGee R, Sivashankar S, Deshpande A, Allen J, Rzemien K, Stuart W (2004) A case study in hardware-in-the-loop testing: Development of an ECU for a hybrid electric vehicle. SAE Technical Paper SeriesCrossRef Ramaswamy D, McGee R, Sivashankar S, Deshpande A, Allen J, Rzemien K, Stuart W (2004) A case study in hardware-in-the-loop testing: Development of an ECU for a hybrid electric vehicle. SAE Technical Paper SeriesCrossRef
29.
Zurück zum Zitat Rill G, Chucholowski C (2007) Real time simulation of large vehicle systems. In: Proceedings of multibody dynamics 2007, ECCOMAS thematic conference. Milano, Italy Rill G, Chucholowski C (2007) Real time simulation of large vehicle systems. In: Proceedings of multibody dynamics 2007, ECCOMAS thematic conference. Milano, Italy
30.
Zurück zum Zitat Rulka W, Pankiewicz E (2005) MBS approach to generate equations of motions for HIL-simulations in vehicle dynamics. Multibody Syst Dyn 14:367–386MATHCrossRef Rulka W, Pankiewicz E (2005) MBS approach to generate equations of motions for HIL-simulations in vehicle dynamics. Multibody Syst Dyn 14:367–386MATHCrossRef
32.
Zurück zum Zitat Schiela A, Olsson H (2000) Mixed-mode integration for real-time simulation. In: Proceedings of Modelica Workshop 2000, Lund, Sweden, pp 69–75 Schiela A, Olsson H (2000) Mixed-mode integration for real-time simulation. In: Proceedings of Modelica Workshop 2000, Lund, Sweden, pp 69–75
33.
Zurück zum Zitat Schlegel C, Bross M, Beater P (2002) HIL-Simulation of the Hydraulics and Mechanics of an Automatic Gearbox. In: Proceedings of 2nd international modelica conference. Oberpfaffenhofen, Germany Schlegel C, Bross M, Beater P (2002) HIL-Simulation of the Hydraulics and Mechanics of an Automatic Gearbox. In: Proceedings of 2nd international modelica conference. Oberpfaffenhofen, Germany
34.
Zurück zum Zitat Schuette H, Waeltermann P (2005) Hardware-in-the-loop testing of vehicle dynamics controllers a technical survey. In: Proceedings of 2005 SAE world congress. Detroit Schuette H, Waeltermann P (2005) Hardware-in-the-loop testing of vehicle dynamics controllers a technical survey. In: Proceedings of 2005 SAE world congress. Detroit
35.
Zurück zum Zitat Soejima S, Matsuba T (2002) Application of mixed mode integration and new implicit inline integration at Toyota. In: Proceedings of 2nd International modelica conference, pp 65-1–65-6. Oberpfaffenhofen, Germany Soejima S, Matsuba T (2002) Application of mixed mode integration and new implicit inline integration at Toyota. In: Proceedings of 2nd International modelica conference, pp 65-1–65-6. Oberpfaffenhofen, Germany
36.
Zurück zum Zitat Urch P, Huss A, Ebner P, Jürgens G, Pfau R (2009) Integrierte Fahrzeug Systemsimulation im Entwicklungsprozess von früher Konzeptphase bis zu Testläufen. In: Proceedings of 2. Grazer Symposium “VIRTUELLES FAHRZEUG”. Graz, Austria, April 27–28, 2009 Urch P, Huss A, Ebner P, Jürgens G, Pfau R (2009) Integrierte Fahrzeug Systemsimulation im Entwicklungsprozess von früher Konzeptphase bis zu Testläufen. In: Proceedings of 2. Grazer Symposium “VIRTUELLES FAHRZEUG”. Graz, Austria, April 27–28, 2009
37.
Zurück zum Zitat Willumeit HP (1998) Modelle und Modellierungsverfahren in der Fahrzeugdynamik. B.G. Teubner, Stuttgart, Leipzig Willumeit HP (1998) Modelle und Modellierungsverfahren in der Fahrzeugdynamik. B.G. Teubner, Stuttgart, Leipzig
38.
Zurück zum Zitat Wu Y, Chen B, Hsieh F, Huang M, Wu Y (2006) Development of hardware-in-the-loop simulation for scooter engine control. SAE Technical Paper SeriesCrossRef Wu Y, Chen B, Hsieh F, Huang M, Wu Y (2006) Development of hardware-in-the-loop simulation for scooter engine control. SAE Technical Paper SeriesCrossRef
39.
Zurück zum Zitat Zomotor A (1991) Fahrwerktechnik: Fahrverhalten. Vogel Fachbuch: Kraftfahrzeugtechnik. Würzburg Zomotor A (1991) Fahrwerktechnik: Fahrverhalten. Vogel Fachbuch: Kraftfahrzeugtechnik. Würzburg
Metadaten
Titel
Real-Time Simulation of Extended Vehicle Drivetrain Dynamics
verfasst von
Ralf U. Pfau
Thomas Schaden
Copyright-Jahr
2011
Verlag
Springer Netherlands
DOI
https://doi.org/10.1007/978-90-481-9971-6_10

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.