Road to Rig – Modellbasiertes Testen für E-Mobilität

Autoren

Dr. M. Wipfler, Dr. W. Rossegger, Dipl.-Ing. B. Pressl, Dr. T. Haidinger, Dr. R. Bauer, Kristl, Seibt & Co GesmbH, Graz

Jahr

2020

Druckinfo

Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 813

Zusammenfassung

Die voranschreitende Elektrifizierung von Fahrzeugen und die damit verbundene
Komplexitätszunahme führt zu einem ständig zunehmenden Entwicklungsaufwand. Die Inbetriebnahme der Fahrzeuge mit einer Vielzahl an vernetzten Steuergeräten stellt aufgrund der gegenseitigen Beeinflussung der Funktionen und der dadurch erforderlichen großen Anzahl an Iterationsschleifen eine wachsende Herausforderung dar.
In diesem Beitrag wird eine Testmethodik für die modellbasierte, straßenrealistische Erprobung am Prüfstand vorgestellt. Der modulare Modellbaukasten und die flexible Integration der Teilmodelle in die Prüfstandsautomatisierung ermöglichen mittels der Road to Rig (R2R) -Technologie eine Erprobung sämtlicher Fahrzeugkomponenten sowie des Gesamtfahrzeuges unter absolut straßenrealistischen Bedingungen. Am Prüfstand nicht vorhandene Komponenten des Prüflings werden durch entsprechende Modelle ersetzt. Auf dem Prüfstand werden mithilfe flexibel kombinierbarer Hardware- und Softwaremodule reproduzierbare Bedingungen für die Umgebungsbedingungen hergestellt. Dies sind Temperatur (wie z.B. -30 °C bis 50 °C in der ganzen Prüfkabine), Luftfeuchte, Oberfläche und Verlauf der Fahrbahn sowie der mittels GPS-Spoofing simulierte geografische Ort des Fahrzeuges. Weiters werden die Sensorsignale für Beschleunigung, Kameras, Radar und LIDAR dem Fahrzeug zur Verfügung gestellt. Die zum Einsatz kommenden Prüfstände sind nach kürzester Rüstzeit verfügbar und können entsprechend flexibel an wechselnde Prüflingstypen und Testaufgaben angepasst werden.
Die integrative Entwicklung und Optimierung der Funktionsmodule und deren Vernetzung erfolgt durch die für die unterschiedlichen Funktionsbereiche zuständigen Teams simultan an einem Fahrzeug. Auf diese Weise werden die unterschiedlichen Betriebszustände des Fahrzeuges frühzeitig abgesichert, wobei unausgereifte Softwarestände keinerlei Beeinträchtigung der Personensicherheit bewirken. In modernen Antriebstrangtopologien bedingt die Interaktion der verschiedenen Komponenten zur Abbildung der geforderten Funktionen immer die Betrachtung des Gesamtsystems (Function in the Loop) um die Funktionalität zu verifizieren. Die vorgestellte Methodik führt durch die signifikante Einsparung bei der Anzahl der benötigten Versuchsfahrzeuge sowie durch die wesentliche Reduktion der Entwicklungszeit zu einer Verminderung der Entwicklungskosten und einer Verkürzung der Time to Market, bei gleichzeitig verbesserter Produktqualität.