Ein Beitrag zur Kalibrierung und Validierung von Fahrzeugantriebssystemen auf einem Rollenprüfstand auf Basis des IPEK-X-in-the-Loop-Ansatzes = A contribution to the calibration and validation of vehicle drive systems on a chassis dynamometer based on the IPEK-X-in-the-Loop approach

In den vergangenen Jahren hat sich die Aufmerksamkeit von Herstellern und Entwicklern von Kraftfahrzeugen und der entsprechenden Zulassungsbehörden weltweit mehr und mehr auf die im realen Fahrbetrieb auftretenden Betriebszustände der Fahrzeuge gerichten. Über die Novellierung der Abgasgesetzgebung um Real Driving Emissions zusätzlich zu dem gesetzlichen Fahrzyklen entsteht die Notwendigkeit, reale Fahrszenarien in der Fahrzeugentwicklung verstärkt zu berücksichtigen. Sowohl zufälliges Verkehrsgeschehen als auch die Topologie der Fahrbahn sind große Herausforderungen bei der Kalibrierung von Fahrzeugantriebssystemen. Aus Sicht der Entwickler entsteht ein deutlich gestiegener Validierungsbedarf und -umfang, um diese Kalibrierung in einem gesicherten Umfeld im realen Fahrversuch oder auf Prüf- und Testgeländen zu validieren. Mittels des „Road to Rig“-Ansatzes wird die Verlagerung von Straßenfahrten auf Prüfstände zusammengefasst. Vor allem bereits bestehende Validierungsumgebungen, wie Rollenprüfstände, können durch Erweiterung und Weiterentwicklung der Prüfstandsregelarten angepasst werden, um auf diese Anforderungen zu reagieren. Diese Arbeit leistet einen Beitrag zur Kalibrierung und Validierung von Fahrzeugantriebssystemen auf Basis des IPEK-X-in-the-Loop-Ansatzes, um dem gesteigerten Validierungsbedarf Rechnung zu tragen. Über eine Realfahrtmesskampagne, welche sich an den Randbedingungen der RDE-Gesetzgebung orientiert, werden kundennahe Längsdynamiklasten erfasst und anhand statistischer Methoden ausgewertet. Die signifikanten Parameter werden anschließend auf ihre Regelfähigkeit auf einem Rollenprüfstand untersucht. Durch einen Vergleich von bereits bestehenden und neu entwickelten Prüfstandsregelarten erfolgt eine Empfehlung für eine Testkonfiguration, welche die vorliegende Problemstellung genaustmöglich beantwortet. Nach dem Transfer von Reallasten von der Straße auf den Prüfstand, wird die Möglichkeit zur Erzeugung dieser Lasten mittels Längsdynamiksimulation bewertet. Eine Erweiterung des „Road to Rig“ zum „Road to Rig to Sim“ Ansatz beschreibt eine Vorgehensweise, welche es ermöglicht, den Rollenprüfstand als zentrale Validierungsumgebung zu erweitern. Das vereinfachte Simulationsmodell wird dort manöverbasiert validiert, um anschließend generisch erzeugte Reallastverläufe auf dem Rollenprüfstand zu reproduzieren. Abschließend werden die Messergebnisse mittels mehrerer statistischer Kennwerte analysiert und interpretiert.