Eine der Herausforderungen bei der Konzeption neuer Entwicklungsprozesse für automobile Antriebsstränge ist die optimale Vernetzung der für die jeweilige Entwicklungsstufe eingesetzten Werkzeuge in einem durchgängigen Arbeitsfluss. Im vorliegenden Beitrag wird ein von der Universität Karlsruhe in Zusammenarbeit mit der AVL List GmbH und der Aquintos GmbH erarbeitetes Konzept zur Integration unterschiedlicher Modellierungs- und Simulationswerkzeuge durch automatische Modelltransformation vorgestellt und am Beispiel der Entwicklung eines hybriden Antriebsstrangs erläutert. Dabei wird in der Systementwurfsphase die System Modelling Language (SysML) eingesetzt. Diese Notation erlaubt eine abstrakte und domänenunabhängige Beschreibung der Anforderungen sowie der daraus abgeleiteten Systemfunktionen. Durch eine automatisierte Modelltransformation werden die SysML-Modelle in die Modellumgebung MATLAB/SIMULINK sowie in die Modellumgebung Modelica übergeführt. In diesen Umgebungen erfolgt die Algorithmenentwicklung für die unterschiedlichen zu realisierenden mechatronischen Systemfunktionen sowie die Beschreibung der physikalischen Eigenschaften der Teilsysteme. Für die Prototypentwicklung der Steuergeräte ist ein erneuter automatischer Modellwechsel von MATLAB/SIMULINK nach ASCET möglich, um damit Hardware-Integrationsaspekte sowie Echtzeitanforderungen abbilden zu können. Der iAntriebsstrang- Entwicklungsprozess basiert auf dem V-Modell nach VDI-Richtlinie 2206 - Entwicklungsmethodik für mechatronische Systeme . Das V-Modell gliedert sich in die Phasen des Systementwurfs, des domänenspezifischen Entwurfs und der Optimierung sowie der Systemintegration mit abschließender Eigenschaftsabsicherung bestehend aus Verifikation und Validierung. Im Beitrag werden Systemmodell, regelbasierte Modelltransformation, physikalische und signalflussorientierte Modelle, Optimierungswerkzeuge und modellbasierte Validierung beschrieben. Die vorgestellten Konzepte für eine durchgängige Werkzeugkette bieten die Voraussetzung für die konsequente Einführung und Umsetzung virtueller Entwicklungsmethoden und damit einen Beitrag zur erfolgreichen Serienentwicklung von konventionellen und alternativen Antriebssystemen.
Modellbasierte Antriebsstrangentwicklung. Durchgängige Werkzeugkette vom Entwurf bis zur Validierung
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 109 , 2 ; 134-139
2007
6 Seiten, 9 Bilder, 10 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch