Virtuelle Vernetzung und Co-Simulation

 

Echtzeit-Netzwerk von vernetzten Prüfständen und Co-Simulationen

  Abbildung 1 stellt die Komponentenprüfstände dar, die in einem innovativen Prüfstandsnetzwerk miteinander kommunizieren. Diese echtzeitfähige Prüfstandsvernetzung ermöglicht eine fortgeschrittene Testumgebung für die Systementwicklung. Urheberrecht: © RWTH Aachen | CMP Abbildung 1: Vernetzte Prüfstände und Echtzeit-Antriebsstrangsimulation

Ein wichtiger Schritt zur Erreichung anspruchsvoller Klima- und Umweltschutzziele ist die kontinuierliche Verbesserung der innovativen virtuellen Systementwicklung – "Frontloading" – für konventionelle und elektrifizierte Antriebsstränge.

Die Mobilität der Zukunft erfordert komplexe Testszenarien mit vernetzten, elektrifizierten und automatisierten Fahrzeugen. Insbesondere die Vorteile der Kombination von Innovationen im Bereich der vernetzten Testumgebung und der Echtzeit-Co-Simulation müssen weiter genutzt werden, um die Entwicklungszeit, Kosten und Time-to-Market zukünftiger Antriebsstränge zu reduzieren, siehe Abbildung 1.

 
  

Um diese Ziele treffsicher zu erreichen, wurde eine Entwicklungsmethodik, "virtuelle Entwicklung", mit dem neuartigen Co-Simulationsansatz etabliert, der verschiedene Testumgebungen und Antriebsstrangsimulationsmodelle kombiniert. So können verschiedene Fahrzeugsysteme bereits in einem frühen Entwicklungsstadium auf ihre Konformität mit den Vorschriften der Real Driving Emissions, kurz RDE, untersucht werden. Zu diesem Zweck werden das simulierte Fahrzeug und seine Subsysteme in einer fortschrittlichen Co-Simulations-Testumgebung mit realen Antriebsstrangkomponenten vernetzt, siehe Abbildung oben.

 
  Die Abbildung zeigt schematisch einen modularen Aufbau eines Hardware-in-the-Loop Prüfstands, welcher aus realen Antriebskomponenten und Simulationsmodellen besteht. Urheberrecht: © RWTH Aachen | CMP Abbildung 2: Modularer Aufbau eines Hardware-in-the-Loop Prüfstandes

Die Co-Simulation ist ein besonders vielversprechender Ansatz für die interoperable modulare Entwicklung. Diese modulare Umgebung kann bei der Entwicklung komplexer eingebetteter Echtzeit-Systeme, xCU, wie zum Beispiel Motorsteuergerät, ECU, Hybridsteuergerät, HCU, und Fahrzeugsteuergerät, VCU, eingesetzt werden, siehe Abbildung 2.

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