Entwicklung und Abstimmung Konferenzvorsitzender – John Heider, Entwicklung Fahrzeugdynamik. Tests. Training, Cayman Dynamics LLC, USA
09:00 Uhr – Fortgeschrittene Zielsetzung für frühzeitige Entwicklungsprozesse mit virtuellen Tools
Alexandre Català, Fahrzeugdynamik, Corporate Manager, Applus+ IDIADA, Spanien
Der zunehmende Druck, virtuelle Tools in einem breiteren Spektrum an Anwendungen und in mehreren Entwicklungsphasen mit hoher Genauigkeit und Effizienz einzusetzen, erfordert präzise Zielsetzungsprozesse. Applus+ Idiada verwendet schon seit über einem Jahrzehnt fortgeschrittene Messtechniken, um die Leistung der Fahrzeugdynamik zu charakterisieren. Diese Datenbank ist nun ein wertvolles Tool, mit dem die beschreibenden Parameter und festgesetzten Bereiche identifiziert werden können, die mit den verschiedenen Arten der Leistungsstile, Fahrzeugkonzepte und Markendifferenzierung in Zusammenhang stehen. Die fortgeschrittene Zielsetzung kann daher durch die Kombination subjektiver Bewertungen mit der richtigen Auswahl an Metriken über eine Vielzahl an Fahrzeugergebnissen sichergestellt werden.
09:25 Uhr – Die neuesten Entwicklungen im Bereich Motion-Cueing bieten Handling-Erfahrungen mit kurzen Lizenzzeiten
Edwin de Vries, Leitender Ingenieur für Fahrzeugdynamik, Cruden B.V., Niederlande
Cruden führt den Bereich Bewegungssimulatoren für Fahrzeugdynamik an und bietet nun eine vielseitige Schnittstelle, um neue Motion-Cueing-Ansätze zu definieren. Durch das Anwenden des Fahrzeugdriftwinkels auf den Gierwinkel der Plattform lassen sich Washout- und Cueing-Filter vermeiden; eine dynamisch variierende Gierstange verbessert das Handling und die Wahrnehmung des Fahrers. Durch mehrfaches Abspielen des Fahrvorgangs kann die Bewegung der Plattform wiederholt und objektiv analysiert werden. Die Latenzzeit der Plattformbewegung im Hinblick auf das simulierte Fahrzeug verdeutlicht die Wichtigkeit, neben dem Input von Position und Geschwindigkeit auch Beschleunigung zu bieten. In dieser Sitzung wird unser neues Simulator-Handling-Erlebnis sowie die Architektur für kreatives Motion-Cueing vorgestellt.
09:50 Uhr – Erkennung rutschiger Fahrbahnen nur durch EPAS-Signale
Mariam Swetha George, Produktingenieurin, Nexteer Automotive, USA
Bei der konventionellen Methode zur Berechnung der Oberflächenreibung von Fahrbahnen wird der Radschlupf verwendet, der durch nicht von EPAS abgegebene Sensorsignale berechnet wird. Diese sind entweder teuer oder von Reifensignalen abhängig, und oftmals werden rutschige Straßen zu spät entdeckt. Informationen zur Fahrbahnreibung sind alleine schon für den Fahrer von Wichtigkeit, sie werden jedoch auch für andere sicherheitsrelevante Funktionen benötigt. In dieser Präsentation wird die Nutzung von nur auf EPAS basierten Signalen erörtert, um die Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn zu ermitteln. Die Schlupfermittlung mithilfe von EPAS-Signalen ist potenziell schneller als die Verwendung der Giergeschwindigkeit und Querbeschleunigung, da diese Steuersignalen folgen. Sie bietet dem Fahrer jedoch mit Sicherheit ein kostengünstiges Frühwarnsystem.
10:15 Uhr – Systemtechnikansatz zur Konzeptionierung der Fahrzeugdynamik
Mandar Hazare, Doktorand und wissenschaftlicher Mitarbeiter, Clemson University International Center for Automotive Research (CU-ICAR), USA
Es ist wichtig, über einen systematischen Ansatz zur Konzeptionierung der Fahrzeugdynamik zu verfügen, um sicherzustellen, dass das Endprodukt die Erwartungen der Kunden erfüllt, und gleichzeitig die Konzeptentwicklungszeit zu verkürzen, andere gegensätzliche Funktionen auszugleichen sowie späte Konzeptänderungen und Overengineering in Bezug auf Kosten und Gewicht zu vermeiden. Im Rahmen dieser Forschungsstudie wird eine simulationsbasierte Methodik zur Konzeptionierung des Fahrzeughandlings basierend auf einem Systemtechnikansatz unter Verwendung von dekompositionsbasierten zielgerichteten Prinzipien (am besten während der Konzeptentwicklungsphase anzuwenden) entwickelt. Dieses systemtechnikbasierte Simulationsnetzwerk verbindet die Kundenanforderungen mit den Zielen auf Fahrzeugebene, den Anforderungen auf Untersystemebene und den Konzeptspezifikationen auf Komponentenebene mithilfe eines Optimierungsplans mit mehreren Zielen.
Pause
11:00 Uhr – Abstimmung der Simulationssoftware für die Fahrzeugdynamik auf ADAS-Anwendungen
Dr. Thomas Gillespie, Leiter Produktplanung, Mechanical Simulation Corporation, USA
Simulationsprogramme für die Fahrzeugdynamik sind notwendige CAE-Softwaretools, die verwendet werden, um ADAS-Systeme (Fahrerassistenzsysteme) zu entwickeln. Neben echten oder simulierten Sensoren stellt CarSim das Testfahrzeug, die Testumgebung und den Fahrer bereit, was es ADAS-Ingenieuren ermöglicht, die Umgebung zu erfassen, die Situation zu beurteilen und festzustellen, welche Reaktion für eine optimale Sicherheit erforderlich ist. Entwickler von Simulationstools für die Fahrzeugdynamik fügen immer mehr Abtastkapazitäten hinzu, um die Fahrzeugdynamikmodelle für zukünftige ADAS-Anforderungen zu verbessern. Diese Präsentation beschreibt einige der Abtasterweiterungen, die in CarSim verfügbar sind.
11:25 Uhr – Modelle und Steuerungen für die Fahrzeugdynamik, die direkt aus Daten entwickelt werden
Prof. Mario Milanese, CEO, Modelway Srl, Italien
Die Entwicklung von mathematischen Modellen, Steuerungen und virtuellen Sensoren für komplexe und nichtlineare Systeme erfordert große Anstrengungen in den Design- und Kalibrierungsphasen. In dieser Präsentation werden neue Designtechnologien beschrieben: NOSEM für die Erstellung von Modellen, STC für Steuerungen und DVS für virtuelle Abtastung. Sie basieren auf einem neuen systematischen Ansatz, bei dem die realen Systemmessungen direkt im Designprozess verwendet werden. Es werden Beispiele für NOSEM-, STC- und DVS-Anwendungen für modernste Fahrzeugsysteme vorgestellt, die bedeutende Vorteile in Bezug auf Entwicklungsdauer und -kosten sowie Algorithmusrobustheit versus Variabilität der Bedingungen des Systembetriebs aufweisen.
11:50 Uhr – Der Zusammenhang zwischen Fahrwerkskinematik und Compliance-Lösungen
Gene Lukianov, Direktor, VRAD Engineering, USA
Die Fahrwerkskinematik, der Prozess zur Bestimmung der geometrischen Architekturen, wird frühzeitig in der Designphase festgelegt; das Compliance-Engineering des Fahrwerks erfolgt zu einem späteren Zeitpunkt in der Designphase. Diese Präsentation stellt Informationen darüber bereit, wie die frühzeitige Bestimmung der Kinematik-(Hard-Point-)Architektur den Weg für die Erreichung der Fahrwerk-Compliance bereitet, und bietet ein breites Spektrum an Compliance-Alternativen, statt einfach nur das Chassisdesign als einzige Alternative in mittelmäßige Designlösungen zu „quetschen“. Es wird eine Methodik vorgestellt, mit der eine optimale Kinematik- und Compliance-Performance erzielt werden kann.
12:15 Uhr – Die Grenzen der Compliance-Modellierung bei der Simulation der Fahrzeugdynamik ausweiten
Dr. Alfred Boulos, Leiter strategische Geschäftsentwicklung – EMEA, MSC Software, Großbritannien
Die Modellierung des Compliance-Verhaltens während der dynamischen Fahrzeugsimulation zu verbessern, ist ein fortwährendes Ziel. Oftmals ist es dazu erforderlich, realistischere Daten zum Fahrverhalten und zur Handling-Performance zu erfassen. Dies ist ebenfalls eine Voraussetzung für eine bessere Extraktion struktureller Belastungen auf Fahrzeugkomponenten. Da es sich um verbundene mechanische Systeme handelt, müssen mehrere Faktoren gemeinsam betrachtet werden, um dieses Ziel zu erreichen. Hierzu gehören: die Art und Weise, wie die Reifen mit der Fahrbahn interagieren, das materielle und geometrische nichtlineare Verhalten von Komponenten, die Darstellung frequenzabhängiger Steifigkeit und Dämpfung sowie die Closed-Loop-Kräfte/-Drehmomente, die von externen Steuerungssystemen gelenkt werden. Im Rahmen dieser Präsentation werden Simulationsentwicklungen anhand von Praxis-Fallstudien erörtert.
Mittagspause
Workshop Teil 2 – MSC.ADAMS richtet „Der Prozess zur Optimierung und Untersuchung der Einflüsse von Aufhängungsparametern“ aus
13:40 Uhr – Eine neue Aufzeichnungsplattform für Fahrzeugbewegungen für eine synchronisierte visuell-inertiale Wiedergabe
Dr. Joost Venrooij, Projektleiter, Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik, Deutschland
Die akkurate Messung von Fahrzeugbewegungen ist für Forschung, Entwicklung und Simulation von wesentlicher Bedeutung. Zu diesem Zweck wurde eine Plattform entwickelt, die qualitativ hochwertige, synchronisierte Aufzeichnungen von Videos/inertialen Daten zu Fahrzeugbewegungen liefert. Das System ermöglicht die Erfassung von stereoskopischem Videomaterial aus Sicht des Fahrers, wobei es gleichzeitig Daten zur Fahrzeugbewegung mithilfe eines inertialen Navigationssystems (INS) aufzeichnet, das aus einer FOG-basierten IME und einem GPS-System besteht. Wir haben eine Software entwickelt, um das aufgezeichnete Videomaterial mit den inertialen Daten genau synchronisieren zu können, und die Aufzeichnungen in Perzeptionsexperimenten mit einem 8-DOF-Bewegungssimulator verwendet, um Fahr- und Flugszenarien realistisch reproduzieren zu können.
14:05 Uhr – Modellierung, Steuerung und Bewertung semiaktiver Aufhängungen
Dr. Jorge de Jesús Lozoya-Santos, Professor, Universidad de Monterrey, Mexiko
Es wird eine neue Methodik zur Modellierung passiver und semiaktiver Dämpfer mithilfe von Kennfeldern vorgestellt. Die Modellstruktur und die geplanten Funktionen sind numerisch lenkbar und einfach in integrierten Systemen zu programmieren und auszuführen. In semiaktiven Aufhängungssystemen werden vier Controller mithilfe von zwei Validierungsansätzen verglichen: Hardware-in-the-Loop und Software-in-the-Loop. Die Ergebnisse zeigen, dass der beste Controller bei den Hardware-in-the-Loop- und Software-in-the-Loop-Ansätzen unterschiedlich ist. Da das Bewegungsverhältnis von Radaufhängungen bei Autos die Performance der semiaktiven Steuerungssysteme beeinflusst, wird die Berücksichtigung dieses geometrischen Parameters bei weiteren Analysen und Synthesen semiaktiver Radaufhängungen empfohlen.
Podiumsdiskussion – Ist ein Experte für Fahrzeugdynamik jetzt einfach ein Sicherheitsingenieur?
Maßgebliche Experten der Fahrzeugdynamik, die teilnehmen werden: Dr. Ulrich Eichhorn, Geschäftsführer, Verband der Automobilindustrie (VDA); Dr. Peter Schäfer, Leiter Chassisentwicklung, Porsche AG; Magnus Roland, Gründer und Besitzer, SA2B; Damian Harty, Chefingenieur, CAE-Gruppe, Polaris Industries; John Heider, Entwicklung Fahrzeugdynamik, Cayman Dynamics; Tim Roebuck, Function Leader, Fahrzeugdynamik, FuE, Lotus Engineering; Wayne Doyle, Projektingenieur – Fahrzeugdynamik, Aston Martin Lagonda; Chris Regan, Leitender Projektmanager, Honda Research & Development; Andy Kitson, Bereichsleiter Chassis, SAIC Motor UK Technical Centre; Karsten Schebsdat, Leiter der Fahrwerksabstimmung von Pkw; Jürgen Pützschler, Leitender Ingenieur, Volkswagen AG; Simon Newton, Leitender Ingenieur – Fahrdynamik, Williams Advanced Engineering; Rüdiger Hiemenz, Technischer Leiter, MANDO Corporation; Guy Mathot, Leiter Entwicklung Fahrzeugdynamik, Ford C Cars & Focus