Der vorliegende Beitrag stellt einen neuartigen Ansatz zur Optimierung von Bordnetzarchitekturen vor, welcher im Hinblick auf die stetig zunehmende Komplexität der Fahrzeugelektrik/-elektronik auf einer ganzheitlichen Betrachtung sowohl der Leitungssätze als auch der Steuergerätearchitekturen basiert. Aufgrund des stetig zunehmenden E/E-Anteils in Fahrzeugbordnetzen sowie der ansteigenden Komplexität der zu realisierenden Fahrzeugfunktionalität geht der Trend von ehemals fest verdrahteten Funktionen hin zur mikroprozessorgesteuerten Umsetzung innerhalb von Steuergeräten (SG). Durch die Abhängigkeit der Funktionen untereinander sowie die häufige Mehrfachnutzung von Sensorik bzw. Aktorik ist zumeist eine fahrzeugweite Vernetzung aller intelligenten Baugruppen, d. h. der Steuergeräte, umgesetzt. Grundlage für die funktionsbasierte Aufteilung der Fahrzeugfunktionalität ist die Modularisierung von Systemen und übergeordneten Funktionen. Diese werden in Basis- und Systemfunktionen zerlegt, wobei Erstere die physikalische Schnittstelle zwischen der Applikation und den E/E-Komponenten, also der Sensorik und Aktorik, abbilden und Letztere die Umsetzung der logischen Teilfunktionen, d. h. der eigentlichen Applikation, repräsentieren. Die Generierung des Bordnetzes erfolgt auf der Basis einer zunächst vorgegebenen Verteilung von Basis- und Systemfunktionen. Um ebenfalls fest verdrahtete, also konventionelle Funktionen im Bordnetz zu berücksichtigen, wird die automatisch erzeugte Netzliste durch eine zweite, manuell definierte Netzliste ergänzt. Unter Verwendung des zuvor erläuterten Verfahrens zur Generierung eines optimalen Bordnetzes ist die Optimierung einer vollständigen Bordnetzarchitektur über die Variation der Funktionsverteilung und den Vergleich der resultierenden Bordnetzstrukturen möglich. Dies kann im Rahmen von Einzelstudien durch eine gezielte Verteilung der Funktionsmodule im Fahrzeug-Package manuell durchgeführt werden oder aber, mit Hilfe von genetischen Algorithmen, automatisiert erfolgen. Die hier vorgestellte Herangehensweise zur Generierung von kostenoptimalen Leitungssätzen ermöglicht trotz der sehr komplexen Optimierungsaufgabe das Auffinden geeigneter Lösungen bei gleichzeitig akzeptablem Rechenaufwand. Insgesamt kann mit der vorliegenden Studie nachgewiesen werden, dass trotz der hohen Abhängigkeit der zu berücksichtigenden Einflussfaktoren die ganzheitliche Betrachtung der Bordnetzoptimierung eine durchaus realisierbare Vorgehensweise darstellt und damit die Notwendigkeit für weiterführende Untersuchungen auf diesem Gebiet gegeben ist.
In this contribution a novel approach for generation and optimization of automotive electric and electronic (E/E) distribution systems is presented. On account of the continually increasing complexity of electric and electronic devices in automotive systems a comprehensive method is proposed here, which considers both, the wiring harness as well as the ECU architectures. The paper explains the under lying principles of generating and optimizing the E/E distribution system and illustrates the structure and properties of the applied data and cost model. Investigations within the scope of an existing compact car project show that the models and the applied methods for representing the E/E distribution system and the generation of the wiring harness and the ECUs is appropriate.
Ein ganzheitlicher Ansatz zur Generierung und Optimierung von Fahrzeugbordnetzen
A comprehensive approach for generation and optimization of automotive electric and electronic distribution systems
Internationaler Kongress Elektronik im Kraftfahrzeug - Electronic Systems for Vehicles, 12 ; 597-608
VDI-Berichte ; 1907
2005
12 Seiten, 3 Bilder, 1 Tabelle, 3 Quellen
Conference paper
German
Ein ganzheitlicher Ansatz zur Generierung und Optimierung von Fahrzeugbordnetzen
Automotive engineering | 2005
|Integriertes Engineering: ganzheitlicher Ansatz
Automotive engineering | 2006
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British Library Online Contents | 1996
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