Beschleunigung der Kalibrierung des Hybridmotor-Starts mit dem „Software-in-the-Loop“-Know-how von ETAS
Die Entwicklung von Hybridantrieben bringt eine neue Ebene der Systemkomplexität mit sich, insbesondere während komplexer Betriebsphasen wie dem Motorstart. Um die virtuelle Kalibrierung des Startverhaltens eines Hybrid-Benzinmotors zu meistern, implementierte ein führender deutscher OEM eine maßgeschneiderte Software-in-the-Loop-Umgebung (SiL), die durch ETAS-Tools, darunter INCA, unterstützt wurde. Durch die Kombination einer virtuellen Motorsteuerung (vECU) mit Simulationsmodellen reduzierte der Kunde seine Abhängigkeit von physischen Fahrzeugtests erheblich, beschleunigte die Kalibrierungsabläufe und erlangte ein tieferes Verständnis des gesamten Systems.
Auf einen Blick
Herausforderung
Die zunehmende Komplexität des Startvorgangs bei einem Hybrid-Benzinmotor erforderte umfangreiche und zeitaufwändige Fahrzeugtests. Dadurch wurde der klassische Kalibrierungsansatz sehr zeitaufwendig.
Lösung
Mit Unterstützung von ETAS-Tools wie INCA entwickelte der Kunde eine maßgeschneiderte Software-in-the-Loop-Umgebung (SiL), die eine virtuelle ECU und Simulationsmodelle kombiniert, um automatisierte virtuelle Kalibrierungsabläufe zu ermöglichen.
Kundenerfolg
Durch die Durchführung von Hunderten virtueller Kaltstarttests innerhalb von Stunden statt Wochen konnte die Entwicklungszeit erheblich verkürzt werden, wodurch der Bedarf an Hardware-Tests minimiert und ein tieferes Verständnis des gesamten Systems ermöglicht wurde.
Die Herausforderung
Der Startvorgang eines Hybrid-Benzinmotors stellte die Ingenieure der Erstausrüster aufgrund der erhöhten Systemkomplexität vor eine erhebliche Herausforderung. Die komplexen Wechselwirkungen zwischen dem Verbrennungsmotor und den Hybrid-Steuerungssystemen führten zu neuen Herausforderungen bei der Kalibrierung, die mit herkömmlichen Entwicklungsmethoden allein nicht effektiv bewältigt werden konnten. Da zunächst keine historischen Daten zu diesem neuen Hybridprozess vorlagen, war es schwierig, eine strukturierte Kalibrierungsstrategie zu entwickeln. Folglich waren die Ingenieure auf eine große Anzahl von Fahrzeugtests angewiesen, was den Entwicklungsaufwand erhöhte und die Projektlaufzeiten verlängerte.
Die Lösung
Um diese Herausforderungen zu meistern, implementierte der Kunde mit Unterstützung von ETAS-Tools – darunter vor allem die ETAS INCA-Software – eine maßgeschneiderte Software-in-the-Loop-Umgebung. Diese Konfiguration verband ein virtuelles Steuergerät mit speziellen Simulationsmodellen, um eine virtuelle Umgebung für den Startvorgang des Hybridmotors zu schaffen. So konnten die Ingenieure automatisierte Parameterstudien durchführen und zahlreiche Kalibrierungsvarianten bewerten, ohne physische Prototypen einsetzen zu müssen. Die Entwicklungsteams und ETAS arbeiteten gemeinsam an der Erstellung eines effizienten, flexiblen virtuellen Workflows, der sich nahtlos in bestehende Entwicklungsprozesse integrieren lässt.
Kundenerfolg
Die implementierte SiL-Umgebung führte zu deutlichen, messbaren Verbesserungen der Entwicklungseffizienz. Die Simulationsergebnisse zeigten eine starke Korrelation mit realen Fahrzeugmessungen, was die Genauigkeit der virtuellen Methodik bestätigte. Die Ingenieure des OEM führten innerhalb weniger Stunden Hunderte von virtuellen Kaltstartsimulationen durch – eine Aufgabe, für die zuvor mehrere Wochen physischer Fahrzeugtests erforderlich waren. Diese erhebliche Verringerung der Hardwareabhängigkeit verkürzte die Entwicklungszyklen und ermöglichte schnellere Iterationen und Parameterbewertungen. Vor allem aber verschaffte die virtuelle Umgebung den Ingenieuren tiefere Einblicke in die komplexen Wechselwirkungen des Antriebsstrangsystems und ermöglichte ihnen so, fundiertere Entscheidungen zu treffen.
Die Partnerschaft zwischen dem OEM und ETAS zeigt, wie virtuelle Entwicklungsmethoden die Kalibrierung komplexer Hybridantriebe beschleunigen und gleichzeitig den Bedarf an physischen Tests verringern können. Durch die Integration simulationsbasierter Arbeitsabläufe in die leistungsstarke Toolchain von ETAS hat das Unternehmen einen effizienteren, skalierbaren Prozess für zukünftige Hybridprojekte etabliert. Damit wird die Grundlage für weitere Innovationen im Bereich der virtuellen Kalibrierung geschaffen.
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