Virtual Vehicle
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Durchgängige Gesamtfahrzeugentwicklung durch SW/HW-Integration

Mit den Partnern AVL, Porsche und IVD forscht das VIRTUAL VEHICLE an neuen Methoden zur durchgängigen Anwendung der Co-Simulation im gesamten Entwicklungsprozess. Das Ziel: Sowohl die horizontale als auch die vertikale Durchgängigkeit soll anhand industrieller Anwendungsbeispiele umgesetzt und demonstriert werden.

Virtuelle Prototypen erlauben frühzeitige Konzeptentscheidungen und reduzieren kostbare Entwicklungszeit. Gesamtsystembewertungen sind aber oft erst spät anhand realer Prototypen möglich. Mithilfe von Echtzeit-Co-Simulation können Systemfunktionsumfänge von gemischt virtuell-realen Prototypen vorverlagert analysiert werden. Offline Simulationsmodelle werden dabei mit Echtzeitsystemen gekoppelt und eine gesamtheitliche Systemanalyse wird im gesamten Entwicklungsprozess möglich.

Echtzeit-Co-Simulation

Im Rahmen eines Forschungsprojektes am VIRTUAL VEHICLE wurde, gemeinsam mit der AVL List GmbH und der Porsche AG, eine Erweiterung mit der Bezeichnung ACoRTA (Advanced Co-Simulation for Real-Time Applications) entwickelt, um eine rein virtuelle Analyse eines Gesamtsystems um Echtzeitanwendungen zu erweitern (Echtzeit-Co-Simulation). Mit dieser Erweiterung ist es nun möglich, reale Hardware-Komponenten in die Gesamtsystemsimulation zu integrieren. Dabei wird jedoch nicht das entworfene Simulationsmodell speziell für den Einsatz am Echtzeitsystem konvertiert (etwa Codegenerierung), sondern weiterhin im individuellen Simulationsprogramm gerechnet.  Die Ein- und Ausgänge werden in Echtzeit mit dem Echtzeitsystem ausgetauscht, d.h. die Architektur des Gesamtsystems bleibt bestehen.

Methodische Umsetzung modularer Systementwicklung

In einem weiteren Projekt, haben sich die Projektpartner VIRTUAL VEHICLE, AVL, Porsche und IVD Prof. Hohenberg GmbH zum Ziel gesetzt, eine durchgängige Methode zu entwickeln, um die Modularität der Co-Simulation (modulare Simulation) im gesamten Entwicklungsprozess ausnützen zu können. Die Methode soll eine

  • horizontale Durchgängigkeit, vom Office bis zum realen System, durch Integration der Teilmodelle unverändert in unterschiedlichen Entwicklungsstufen erlauben. 
  • vertikale Durchgängigkeit in jeder Entwicklungsstufe durch Austauschen der Teilsystembeschreibungen zur Systemvariation ermöglichen.

Dieser Ansatz stellt einen weiteren Weg dar Gesamtsysteme zu effizient zu entwickeln, wobei Teilsimulationen weiterhin in gewohnten Simulationswerkzeugen im Office in Kombination mit Prüfstandsystemen in Echtzeit flexibel verwendet werden können. Anhand zweier Anwendungsbeispiele werden auf diesem Weg Thermalsysteme für Hybridfahrzeuge durchgängig über unterschiedlichen Entwicklungsstufen hinweg analysiert.

Durchgängige Gesamtfahrzeugentwicklung über Entwicklungsstufen hinweg (Quelle AVL) 

Das Projekt wird im Rahmen des COMET K2-Programms gefördert, hat eine Laufzeit von zwei Jahren und ist mit einem Budget von EUR 860.000 ausgestattet.