In Zusammenarbeit mit Software-Experten, einem OEM (Orginal Equipment Manufacturer), einem Bordnetzzulieferer und einem Elektronikzulieferer ist es gelungen, einen ganzheitlichen Ansatz zur Optimierung von Bordnetzarchitekturen zu entwickeln. Dieser ganzheitliche Ansatz ist ein auf Regeln und Daten basierender Entwurf von Elektronik und Leitungsstrang. Durch das entwickelte Kostenmodell und dem zum Teil generischen und zum Teil spezifischen Fahrzeugmodell ist eine Grundlage geschaffen worden, auf der eine automatische, iterative Optimierung von Elektronik und klassischem Bordnetz erfolgt. Die Modelle bilden die wichtigsten Einflussgrößen und ihre gegenseitigen Beeinflussungen ab, um eine repräsentative Bordnetzarchitektur bzw. geringfügig vom Optimum abweichende Bordnetzarchitektur in akzeptabler Zeit berechnen zu können. Die Funktionalität der Modelle konnte durch eine Validierung an realen Bordnetzarchitekturen bewiesen werden. Die Modellierung des Fahrzeugmodells und des Kostenmodells erfolgte in UML. Die vom Fachgebiet Software Engineering propagierte Modellierungsmethode, über die Modellierung von Szenarien (Beispielen) in Objektdiagrammen zu Klassendiagrammen bzw. zu einem abstrakten Modell zu kommen, hat sich im OBA-Projekt bewährt. Die Vorteile der objektorientierten Modellierung mit UML, gekoppelt mit der Modellierungsmethode des Fachgebietes Software Engineering, konnten bei der Verständigung zwischen Software-Experten und Domänen-Experten vollständig ausgeschöpft werden. Dies führte im Ergebnis zu einem Fahrzeugmodell, welches die Bordnetzstruktur abbilden kann, aber auch für die Anwendung von Optimierungsalgorithmen praktikabel ist. Durch die entwickelte Transformation des Fahrzeug- und des Kostenmodells aus UML in einen Graphen, war es möglich die Regeln der Bordnetzentwicklung abzubilden und einen auf Graphen basierenden Algorithmus zur Optimierung der Energieversorgung zu verwenden. Auf der Basis von Graphen konnte durch die Analogie zwischen der Optimierung einer Energieversorgungsstruktur und bekannten Problemstellungen aus der Informatik eine Lösung für die automatische Optimierung und Generierung der Energieversorgung gefunden werden. Der Algorithmus kann in kurzer Zeit viele Energieversorgungsstrukturen bewerten und führt aufgrund der Eigenschaften des angewandten Algorithmus zu einem optimalen Bordnetz. Die Optimierung der Bordnetzarchitektur auf einem Graphen ermöglicht es, den größten Teil der Regeln in der Graphstruktur abzubilden. Nur ein geringer Teil von Regeln musste durch Verifikation des Algorithmus umgesetzt werden. Damit vereinfacht sich die Validierung und Verifizierung der generierten Energieversorgungsstrukturen, da die Abbildung der Regeln im Graphen einfach nachvollziehbar ist.

    In collaboration with software experts, an OEM, a vehicle electrical system sub-contractor and an electronics subcontractor an integrated approach for optimizing automotive electric and electronic distribution systems was developed. This integrated approach is a rule and data based design of the wiring harness as well as the ECU architectures. The fundament for an automated, iterative optimization of the classical wiring harness as well as the ECU architectures is the developed cost model and the partly generic and partly specific car model. The models represent the major influencing variables and their mutual inducements to allow for the computation of an almost optimal electric and electronic distribution sys-tem within an acceptable time bound. The functionality of the models was proven by a validation on real vehicle electrical system architectures. Modeling the car model and the cost model was done using UML. By the department of Software Engineering a method for modeling is propagated that creates class diagrams and abstract models from modeling scenarios (examples) in object diagrams. This method has proven one's worth in the OBA project. The advantages of object oriented modeling using UML combined with the modeling method from the department of Software Engineering were completely exploited in the communication of software experts and domain experts. This resulted in a car model that can represent the electric and electronic distribution system and is feasible for appliance of optimizing algorithms. Through a developed transformation of the car and cost model from UML to graphs, it was possible to represent the rules for vehicle electrical system design and to use a graph-based algorithm for optimizing the power supply. Based on graphs and the analogy of optimizing a power supply structure and well-known problems from computer science, a solution for the automated optimization and generation of the power supply was developed. The algorithm is able to evaluate, with very little running time, a lot of power supply structures and the properties of the algorithm assure that an optimal electric and electronic distribution system can be found. Optimizing the electric and electronic distribution system on graphs allows for representing almost all of the necessary rules in the graph structure. Only very few rules have to be implemented through verifying the algorithm. For this reason, validating and verifying the power supply structures was simplified as the representation of the rules in the graph is easily comprehensible.


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    Title :

    Eine Methode zur Generierung einer kostenoptimalen Bordnetzarchitektur. Schwerpunkt: Energieversorgung


    Additional title:

    Method generation of a cost optimal on-board network architecture. Focus: Power supply


    Contributors:

    Publication date :

    2008


    Size :

    213 Seiten, Bilder, Tabellen, 41 Quellen



    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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