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Engineering: Industrial
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German to Korean: Überlagerungslenkung General field: Tech/Engineering
Source text - German Mit dem Einsatz eines Fahrwerksregelsystems wird eine oder mehrere Fahrwerks-komponenten aktiv gestaltet. Das ermöglicht einen zustätzlichen Stellanteil zu den Lenk-, Beschleunigungs- oder Verzögerungseingaben des Fahrers, je nachdem, um welches aktive System es sich im Fahrwerkbereich handelt.
Ein Fahrwerksregelsystem umfasst dabei ein Steuergerät mit Kommunikations-schnittstellen, Software, Sensorik und elektrohydraulischer oder elektromechanischer Aktorik.
Durch interaktive Zusammenarbeit solcher Steuergeräte kann im Notfall die Fahr-sicherheit und gleichzeitig in der normalen Fahrsituation der Fahrkomfort verbessert werden, während sich diese Eigenschaften in einem passiven System entgegen-gesetzt verhalten.
Zu diesem aktiven Fahrwerksregelsystem zählt man auch die Überlagerungslenkung.
Die von Neubeck zeigt einige heutezutage denkbare aktive Systeme im Fahrwerksbereich.
Das Prinzip einer Überlagerungslenkung ist, dass zu dem vom Fahrer eingestellten Lenkradwinkel ein Zusatzlenkwinkel von einem elektrischen Motor überlagert wird. Dabei wird der elektrische Motor abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Lenkradwinkel und dem Fahrzustand geregelt. Dies wird durch ein in einer aufgetrennten Lenksäule eingebautes Planentengetriebe, das mit einem elektrischen Motor gekoppelt ist, ermöglicht.
Eine der Hauptfunktionen einer Überlagerungslenkung ist die geschwindigkeits-abhängige Variation des Übersetzungsverhältnisses zwischen Lenkrad und Rad. Dies hat zur Folge, dass bei niedrigen Geschwindigkeiten, etwa beim Einparken, die Lenkung sehr direkt ist. Bei höheren Geschwindigkeiten wird die Lenkung im Gegenzug indirekter. Komfort, Lenkaufwand und Lenkdynamik werden somit aktiv angepasst und optimiert (siehe Abb. 1-2).
Abb. 1 2 Variables Übersetzungsverhältnis zwischen Lenkradwinkel und Vorderradlenkwinkel in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit [7]
Bei einer Gierratenregelung wird der auftretende Gierwinkel sensiert und versucht, ihn mittels der aktiven Zusatzlenkung auf einen Wunschwert zu regeln. Der Wunsch-wert lässt sich durch das in der Querdynamik bekannte lineare Einspurmodell bestimmen (siehe Kap. 4.2.2). Darüber hinaus sind durch einen zusätzlichen Frei-heitsgrad an der Lenksäule viele weitere Funktionen denkbar.
Das Versuchsfahrzeug wird von SIMPACK als ein Mehrkörpersystem modelliert. Die kommerzielle Software für das Mehrkörpersystem SIMPACK bietet eine Schnittstelle, das so genannte Computer Aided Control System Design (CACSD) für CO-Simulation mit MATLAB/SIMULINK an. Dabei wird das Mehrkörpersystem von SIMPACK evaluiert, während der Regler von MATLAB/SIMULINK simuliert wird (siehe Kap. 3).
Translation - Korean 기존의 자동차 조향 장치와 달리 planetary gear 를 이용한 superimposed steering (Steering Wheel 와 Steering Gear Box 사이에 전기모터 의한 추가 조향각 가능하게 하는 planetary gear 를 장착) 에서는 Steering Wheel 와 front wheel 사이에mechanical 연결이 있어 안전한 fallback system 이 가능 하면서도 Steer-by-Wire 가 가질 수 있는 기능적 장점을 취할 수 있다 (additional degree of freedom).
먼저 Multibody-system 해석 tool 인 SIMPACK - Automotive 을 이용하여 자동차 모델을 Multibody-system 으로서 modelling 하고, vehicle lateral dynamic 최적화를 위한 전기모터에 의한 추가 조향각 을 구하기 위해 필요한 parameter 들을 sensor 기능을 이용해 정의한 후, 이 parameter 들을 SIMPACK – Automotive 에서 제공하는 MATLAB / SIMULINK 와의 Co-simulation 에 필요한 S-Function 에 연결했다.
이로서 multibody system modell 로서의 자동차는 SIMPACK – Automotive, 그리고 controller 설계는 SIMULINK 로 하는 Co-simulation 환경을 완성 하였다.
superimposed steering 이 장착된 자동차 에서 구연될 수 있는 아래와 같은 기능을 ISO 3888-1 double-lane-change test course 에서 simulation 하여 active steering 과 convention steering 을 lateral 가속도, Steering Wheel 의 조향각 과 각속도, Yaw 속도와 가속도, slip angle 등을 계산/읽기(sensor) 하여 자동차 lateral dynamic 의 안전성과 운전자 친숙도 정도를 비교 평가 하였다.
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