Hardware in the Loop-Prüfstandsbau

MODERNE METHODEN ZUR SIMULATION UND ABSICHERUNG VON STEUERGERÄTEN

Den Simulations- und Prüfmöglichkeiten sind mit der HiL-Prüstandstechnik keine Grenzen gesetzt. Zurecht finden HiL-Prüfstände, in wachsender Anzahl, Einzug in der modernen Steuergeräte-Entwicklung.

Moderne Fahrzeug-Elektronik besteht aus einem hochkomplexen, immer weiter wachsenden, Netzwerk aus elektronischen Komponenten und Systemen. Zentrale Elemente sind dabei hochleistungsfähige Steuergeräte, die im Fahrzeug z.B. die Motorsteuerung, Infotainment-Anwendungen, Beleuchtung,  Fahrerassistenzsysteme, Komfortfunktionen oder auch Leitsysteme für das autonome Fahren analysieren, steuern und regeln. Die Steuergeräte selbst stehen wiederum in einem übergeordneten Systemverbund aus weiteren Steuergeräten, dem sogenannten Bordnetz. Ein derartiger Netzwerk-Verbund erfordert zur Kommunikation verschiedene Schnittstellen, die es den Steuergeräten ermöglichen, auf gemeinsamen Bussystemen miteinander zu kommunizieren (z.B. CAN, FlexRay, LIN, MOST, BroadR-Reach usw.). 
Einhergehend mit den steigenden Anforderungen an modernen Funktionen im elektronischen Bordnetz, steigen auch die Anforderungen an Sicherheit und Fehlerprävention. Um während der Entwicklung schon eine frühzeitige Fehlereliminierung betreiben zu können, sind vor der Verwendung in oder alternativ zu Fahrzeug-Prototypen sogenannte HiL-Prüfstände (Hardware in the Loop) im Einsatz.
In den speziell konzipierten HiL-Prüfstandssystemen können sowohl Hardware- als auch Softwarebestandteile in einer sicheren Umgebung realitätsnah getestet werden. Dabei können die Möglichkeiten zur Prüfung sehr unterschiedlich ausgestaltet sein. Sowohl die spätere Ziel-Hardware oder der gesamte Systemverbund, als auch Firmware Bestandteile können dabei Untersuchungsobjekt des Prüfstandes sein.

Generell besteht in allen HiL-Prüfständen die Möglichkeit, Signalgrößen entweder von real vorhandenen Komponenten generieren oder auch softwareseitig simulieren zu lassen. Ein entscheidender Schwerpunkt in der HiL-Prüfstands-Konzeption liegt dabei auf den Simulationsmöglichkeiten für die zu prüfenden Komponenten und hängt somit stark von den Anfroderungen und Spezifikationen der Hersteller oder der Komponenten-Zulieferer ab.
Ein weiterer wichtiger Aspekt stellt die Flexibilität, im Sinne von Veränderungs- und Anpassungsmöglichkeiten, dar. Hintergrund sind die sich oftmals ändernden Anforderungen während der Entwicklungsphase von Steuergeräten. Außerdem besteht der technische Anspruch, Kompatibilität für zukünftige Anwendungsfälle bzw. Testobjekte zu ermöglichen.

 

HIL-PRÜFSTANDSBAU BEI CANWAY

Bei CANWAY wird beim Thema HiL zwischen sogenannten Komponenten-, Funktions-, Teilsystem- und Wirkketten--Prüfständen unterschieden. Funktionsprüfstände dienen dabei vorrangig zur Abbildung von einzelnen Fahrzeug-Funktionen. Beispielsweise kann ein Bremssystem inklusive Bremsvorrichtung, Hydraulik und beteiligten Steuergeräten in einem Funktionsprüfstand vollständig getestet werden. Im Gegensatz zum Funktionsprüfstand wird in Teilsystem- und Wirkkettenprüfständen oftmals ein vollständiger Systemverbund, wie beispielsweise das Fahrwerk, inklusive aller beteiligten Steuergeräte und Komponenten getestet. Im Vergleich dazu ist ein Komponenten-Prüfstand deutlich reduziert und der Fokus liegt auf dem Test einer einzelnen Komponente.
Neben den individuellen Komponenten des Auftraggebers sind die Kernelemente eines HiL-Prüfstandes, in der Regel ein leistungsstarker Echtzeitrechner mit Anbindung an die Bussystemtechnik, Anwender-PC und zusätzliche MSR-Elektronik. Je nach Kundenwunsch, können beliebige Software-Toolketten, im Sinne von Simulations-Software und zusätzlichen Analyse-Tools, in das Prüfstands-Gesamtkonzept integriert werden. Der Anwender des Prüfstandes ist somit in der  Lage, gezielt Komponenten und Funktionen vom eigenen Schreibtisch aus zu testen. Darüberhinaus ist es auch möglich, eigens entwickelte mathematische Modelle (z.B. mit MATLAB Simulink) vollwertig abzubilden und an realen Komponenten zu validieren.
Grunsätzlich sind den Simulations- und Prüfmöglichkeiten mit der HiL-Prüstandstechnik keine Grenzen gesetzt. Daher halten zurecht, in wachsender Anzahl, HiL-Prüfstände Einzug in den modernen Fahrzeug Entwicklungsabteilungen. CANWAY hat gemeinsam mit seinen namenhaften Kunden aus der Automobilbranche Prüfstände u.a. für Entwicklungen von Karosserie, Heck, Bremssystem, Sitzen, Türen, Body, Multimedia, Batteriemanagement und Fahrwerk erfolgreich realisiert. Durch diese umfangreichen Erfahrungen profitieren unsere Kunden, denn sie können ihre Innovationen binnen kürzester Zeit zur Serienreife zur bringen. 
Sollten Sie Fragen zu unseren Leistungsspektrum im Bereich HiL-Prüfstandsbau haben, können Sie sich jederzeit direkt an uns wenden.  

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