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Gudrun Pfaff
vor 8 Jahren
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1 3F-Methode, Requirement Engineering (Anforderungsermittlung)

2 Repräsentative Anforderungen decken den gesamten Bereich der Kundennutzung ab. Kundennutzung: Der im Kundenbetrieb mögliche, gesamte 3F-Bereich Kundennutzung Anforderung Anforderung: Während der Erprobungsphase abgedeckter Bereich

3 Repräsentative Anforderungen decken den gesamten Bereich der Kundennutzungab. Kundennutzung: Der im Kundenbetrieb mögliche, gesamte 3F-Bereich Anforderung Kundennutzung optimale, repräsentative Anforderungen Anforderung: Während der Erprobungsphase abgedeckter Bereich

Kundennutzung: Der im Kundenbetrieb mögliche, gesamte 3F-Bereich

4 Requirement Engineering Fahrwerk Antrieb Karosserie FAS Energieverbrauch Reichweite Fahrleistung Kosten Komfort VKM E-Motor Batterie Anfahrmodul Leistungselek. Getriebe Gelenkwellen Achsgetriebe Lenkung Bremse Räder Achslenker Aufhängung Lenker Radträger Dämpfer Feder Gangräder Schaltkupplung Lager Wellen Gelenke Batterie- Management Betriebsstrategie Energie- Management Thermo- Management

Getriebe Gelenkwellen Achsgetriebe Lenkung Bremse Räder Achslenker Aufhängung Lenker Radträger

5 Requirement Engineering Basis der Entwicklung Welche Eigenschaften bezüglich Funktion und Dauerhaltbarkeit müssen von Komponenten, Baugruppen, Modulen, Systemen und dem Gesamtfahrzeug erfüllt werden? Basis für Dimensionierung, Auslegung und Erprobung Welche Fahrmanöver, Funktions- und Belastungskollektive treten im "Feld" auf? Welche von ihnen sind repräsentativ für die betrachtete Komponente, Baugruppe/System und das Gesamtfahrzeug und müssen deshalb im Entwicklungsprozess berücksichtigt werden? Alle Anforderungen hängen mit den Eigenschaften des 3F-Parameterraums zusammen! Fahrer Fahrzeug Fahrumgebung

Basis für Dimensionierung, Auslegung und Erprobung Welche Fahrmanöver, Funktions- und Belastungskollektive treten im "Feld" auf?

6 Entwicklung der 3F-Methode, Parameterauswahl Fahrer Fahrstil Fahrer schonend durchschnittlich sportlich Fahrumgebung Umgebungstyp Fahrbahneigenschaften Stadt Landstraße Autobahn Berg Fahrzeug Fahrzeuge unterschiedlicher Klasse und Beladung leichte Beladung mittlere Beladung volle Beladung Anhängerbetrieb

Stadt Landstraße Autobahn Berg Fahrzeug Fahrzeuge unterschiedlicher Klasse

7 3F-Methode: Auswahl des Fahrers Potenzielle Testfahrer Fahrzeug mit Blackbox Messung aller Parameter für Fahrerhandlungen, Umgebung Bewertung Stadt Landstrasse Autobahn Berg Beschleunigung (längs, quer), Geschwindigkeit, Lenkung etc. Bewertungsfahrten Fahrstilidentifikation schonend durchschnittlich sportlich

Landstrasse Autobahn Berg Beschleunigung (längs, quer), Geschwindigkeit,

8 3F-Methode: Auswahl der Fahrumgebung Stadt Hamburg, Berlin, München, Braunschweig, Peking, Shanghai, Changchun etc. in Planung: Istanbul, London, Tokyo, Mumbai, Neu-Dehli Landstrasse & Autobahn D, EU, Polen, Lettland, Litauen, China, in Planung: USA, Türkei, Indien, Japan Hamburg Startpunkt Berlin Hannover Braunschweig Magdeburg Bad Pyrmont Leipzig Ruhrgebiet (Dortmund) Kassel Hof Würzburg Berg Alpen (D, A, CH), Mittelgebirge (Harz) Regensburg Unebenheitsmessungen Gewöhnliche Unebenheiten Sonderereignisse Missbrauch

USA, Türkei, Indien, Japan Hamburg Startpunkt Berlin Hannover Braunschweig Magdeburg Bad Pyrmont Leipzig Ruhrgebiet (Dortmund)

9 3F-Methode: Auswahl der Fahrzeuge 600 Drehmoment [Nm] Leistungsgewichtsklassen [kg/kw]: > Fahrzeugmasse [kg] Datenbasis km je Fahrzeug Konventionelle Antriebe Hybridantriebe Elektrische Antriebe Front-, Heck- and Allradantriebe Unterschiedliche Getriebe Messgrößen Fahrer Fahrpedal, Bremsdruck, Lenkwinkel, Gang, Kupplung Fahrzeug Momente und Kräfte, Translationen und Rotationen Fahrum- Krümmung, Steigung, gebung Unebenheiten, Tempatur

000 km je Fahrzeug Konventionelle Antriebe Hybridantriebe Elektrische Antriebe Front-, Heck- and Allradantriebe Unterschiedliche

10 3F-Methode: Messprogramm Fahrer schonend durchschnittlich sportlich leer mittel voll Anhänger Stadt Landstrasse Autobahn Berg

11 3F-Methode: Messprogramm Fahrer schonend durchschnittlich sportlich leicht mittel voll Anhänger leicht mittel voll Anhänger leicht mittel voll Anhänger Stadt Landstrasse Autobahn Berg 600 Sonderkunden Lieferbetrieb Post Service Sonderereignisse Missbrauch Drehmoment [Nm] Fahrzeugmasse [kg]

Landstrasse Autobahn Berg 600 Sonderkunden Lieferbetrieb Post Service

12 3F-Methode: Messprogramm Fahrer schonend durchschnittlich sportlich leicht mittel voll Anhänger leicht mittel voll Anhänger leicht mittel voll Anhänger Stadt Landstrasse Autobahn Berg Simulation MOVE3D 600 Sonderkunden Lieferbetrieb Post Service Sonderereignisse Missbrauch Drehmoment [Nm] Fahrzeugmasse [kg]

Autobahn Berg Simulation MOVE3D 600 Sonderkunden Lieferbetrieb Post Service

13 Simulationsumgebung Fahrermodell Modulare Variantenbasierte Entwicklungsplattform für 3F- Simulationen (MOVE 3F) Fahrumgebungsmodell Fahrzeugmodell Simulationsumgebung auf Basis von Matlab/Simulink unterschiedliche Antriebsstränge (Front-Quer, Standard, ) mit diversen Getriebevarianten (MT, AT, ) Bedarfsgerechte Einbindung von Simulationsprogrammen wie z.b. Dymola

Matlab/Simulink unterschiedliche Antriebsstränge (Front-Quer, Standard, ) mit diversen

14 3F-Methode: Fahrer-Modell *) Fahreraktionen Gaspedal (Beschleunigung) Bremspedal (Verzögerung) Wunschgeschwindigkeit Schaltung, Kupplungspedal (MT) R Lenkung (Querbeschleunigung) abhängig von Fahrstil schonend durchschnittlich sportlich Fahrzeug *) problem-spezifische Modellierungstiefe; Berücksichtigung der natürlichen, statistischen Streuungen Klasse (klein groß) Beladung (leicht, mittel, voll, Anhänger) Antriebsleistung (M-n) Getriebe/Schaltung Fahrumgebung Umgebung Stadt Landstraße Autobahn Berg Fahrbahnparameter Steigung/Krümmung Unebenheiten, Schlaglöcher Verkehr & Witterung

Berücksichtigung der natürlichen, statistischen Streuungen Klasse (klein groß) Beladung (leicht, mittel, voll, Anhänger) Antriebsleistung (M-n)

15 3F-Methode: Fahrumgebung - Modelle *) Berücksichtigung der Umgebungsparameter für Stadt, Landstraße, Autobahn, Berg Verkehrsparameter Geschwindigkeit, inkl. Stop&Go Beschleunigungsstrecken Verzögerungsstrecken Fahrzeugabstände Fahrbahnparameter Steigung, Krümmung Unebenheiten (periodische, stochastische, transiente), Schlaglöcher, Bremshügel, Bahnübergänge, Reibwert Wetterdaten Temperatur Sichtweite *) problem-spezifische Modellierungstiefe; Berücksichtigung der natürlichen, statistischen Streuungen

Stop&Go Beschleunigungsstrecken Verzögerungsstrecken Fahrzeugabstände Fahrbahnparameter Steigung, Krümmung Unebenheiten

16 Fxi vi αi δi Fxi Fxi Fyi δi δi αi αi 3F-Methode: Fahrzeug-Modelle *) Berücksichtigung der Funktions- und Dauerhaltbarkeitseigenschaften von Elementen, Bauteilen Baugruppen/Modulen MKS-Modelle Gesamtfahrzeug zur Behandlung der Themen für Antrieb Fahrwerk Karosserie FAS Zweispurmodelle FLuft, y Mzi vi M Fxi Mzi Mzi Fyi Fyi vi δi αi mvfzg yfzg ψ Jzψ SP β MLz mv2/ρ vfzg xfzg FLuft, x Mzi Fyi vi *) problem-spezifische Modellierungstiefe; Berücksichtigung der natürlichen, statistischen Streuungen

Themen für Antrieb Fahrwerk Karosserie FAS Zweispurmodelle FLuft, y Mzi vi M Fxi Mzi Mzi Fyi Fyi vi δi αi mvfzg yfzg ψ Jzψ

17 Eigenschaften der 3F-Methode und MOVE3F Virtuelles Mess- und Versuchsprogramm im 3F-Parameterraum Berücksichtigung der natürlichen statistischen Streuungen der Eigenschaften von - Fahrer - Fahrumgebung - Fahrzeug Erfassung aller representativen Fahrmanöver und Parameter als Zeitverläufe und/oder Häufigkeitsverteilungen(Histogramme) EWP Stadt Land BAB Berg Lastkollektive 3F-Kubus x 10 5 EWP x 10 5 Ganganteile L_sc_M EWP Stadt Land BAB Berg Belastungszahlen M getr,ein [Nm] 1000 M 0 n mot [1/min] getr,ein [Nm] 1000 Motorbetriebspunkte n mot [1/min]

Häufigkeitsverteilungen(Histogramme) EWP Stadt Land BAB Berg Lastkollektive 3F-Kubus x 10 5 EWP x 10 5 Ganganteile L_sc_M EWP Stadt Land BAB Berg 2 1 0 2

18 3F-Methode: Nutzen Fahrwerk Antrieb Karosserie FAS Energieverbrauch Reichweite Fahrleistung Kosten Komfort VKM E-Motor Batterie Anfahrmodul Leistungselek. Getriebe Gelenkwellen Achsgetriebe Lenkung Bremse Räder Hilfsrahmen Aufhängung Lenker Radträger Dämpfer Feder Gangräder Schaltkupplung Lager Wellen Gelenke Batterie- Management Betriebsstrategie Energie- Management Thermo- Management Ermittlung repräsentativer Anforderungen repräsentative Fahrmanöver Belastungskollektive Histogramme für Funktionsparameter optimale Dimensionierung Auslegung Funktion Dauerhaltbarkeit Bewertung, Optimierung bezüglich 3F

Getriebe Gelenkwellen Achsgetriebe Lenkung Bremse Räder Hilfsrahmen Aufhängung Lenker Radträger Dämpfer Feder Gangräder Schaltkupplung Lager Wellen

19 3F-Methode, Requirement Engineering (Anforderungsermittlung)

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