Kalibrierung von Motorsteuergeräten mittels virtueller Methoden

Hardware-in-the-Loop (HiL) Systeme werden seit langem erfolgreich zum Testen der Softwarefunktionalitat von Steuergeraten eingesetzt. In letzter Zeit ruckt jedoch auch die virtuelle Kalibrierung von Steuergeraten mehr und mehr in den Fokus, da sie einen klaren Vorteil bezuglich Zeit und Kosten bietet. Hier ist es aufgrund der echtzeitfahigen physikalischen Streckenmodelle in Kombination mit einem realen Motorsteuergerat moglich das Systemverhalten des realen Betriebs inkl. der Emissionsvorhersage realitatsnah abzubilden. Dies erspart aufwendige Fahrzeugtests, die insbesondere im Zuge der Herausforderungen der gegenwartigen RDE (Real Driving Emissions) Gesetzgebung massiv gestiegen sind. In diesem Beitrag wird eine HiL-basierte Entwicklungsmethodik vorgestellt, die sowohl die Anforderungsentwicklung aus der Fahrzeugapplikation, den Aufbau, als auch die eigentliche virtuelle Kalibrierung umfasst. Besonders beleuchtet wird die systematische und zielgerichtete Entwicklungsmethode, da diese entscheidend fur eine zeit- und kosteneffiziente Virtualisierung ist. Dabei spielen auch die Modell- und Systemgute eine besondere Rolle. Diese umfassen das gesamte Umfeld fur die Fahrzeugsimulation, zu der Motor-, Abgasnachbehandlungs-, Getriebe-, Chassis/Reifen- und Fahrermodell gehoren. In diesem Beitrag werden reprasentative Methoden vorgestellt, welche besonders fur den Einsatz zur virtuellen Kalibrierung je nach Anforderungen geeignet sind. Zunachst werden die diversen Anforderungen der Prozess- und Modellierungstechniken fur die virtuelle Kalibrierung systematisch entwickelt. Im Anschluss daran liegt der weitere Fokus auf der Entwicklung technischer Losungen und Methoden, welche die identifizierten Anforderungen erfullen, um einen moglichst schlanken Entwicklungsprozess durch Reduzierung teurer Hardwaretests zu realisieren und die Gesamtqualitat zu erhohen. Zur Evaluierung der Entwicklungsmethodik werden die Simulationsergebnisse der Referenzantriebskonfigurationen zur virtuellen Applizierung der Motorsteuergerate prasentiert. Anhand der gewahlten Applikationsbeispiele wird diese ganzheitliche simulationsgestutzte Entwicklungsmethodik erprobt.