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Von der Batterie über thermische oder elektrische Netzwerke bis hin zu Antriebsstrang oder Fahrdynamik – durch die umfassende Weiterentwicklung der erfolgreichen Co-Simulationsplattform ICOS des VIRTUAL VEHICLE Forschungszentrums können Fahrzeugentwickler Simulationsmodelle aus unterschiedlichen Fachbereichen nun umfassender und effizienter miteinander verknüpfen.

Die rasche, ressourcen- und kostensparende Entwicklung nachhaltiger, effizienter und umweltschonender Fahrzeuge ist nur durch den Einsatz von hoch spezialisierten Simulationsprogrammen machbar. Besonders die hohe Anzahl an Gesamtfahrzeug-Hardware-Prototypen treibt Entwicklungszeit und -kosten stark nach oben. Das Problem: Für jede der technologischen Teilbereiche und Komponenten eines Fahrzeugs existiert eine Vielzahl von Hard- und Software-Tools, die sich nur eingeschränkt bis gar nicht miteinander verknüpfen lassen. Das Vernetzen und Verstehen verschiedener notwendiger Simulationen ermöglicht es, teure Hardware-Prototypen zu reduzieren. Denn nur dadurch können die immer komplexeren Komponenten und Teilsysteme eines Fahrzeugs schon frühzeitig in der Entwicklung entworfen und überprüft werden.

Die unabhängige Co-Simulations-Plattform ICOS (Independent Co-Simulation) des VIRTUAL VEHICLE Forschungszentrums ermöglicht genau das: verschiedene gängige Simulationswerkzeuge zu integrieren, zu koppeln und vor allem zu synchronisieren. Konkrete Beispiele in der Anwendung von ICOS wie die Optimierung der Lebensdauer von Batterien in Hybrid-Fahrzeugen oder in der Analyse von integralen Sicherheitssystemen erzielen deutliche Einsparungen in Bezug auf Entwicklungszeit und Entwicklungskosten von Fahrzeugen.

Innovation aus der Forschung in die Anwendung

Aktuelle Erkenntnisse aus der laufenden Forschung und Entwicklung werden nun in der Version 2.0 von ICOS berücksichtigt. Dr. Josef Zehetner, Leiter der Forschungsgruppe Co-Simulation am VIRTUAL VEHICLE erklärt die wesentlichen Neuerungen: „Mit den von Martin Benedikt im Rahmen seiner Dissertation am VIRTUAL VEHICLE entwickelten neuartigen Kopplungsalgorithmen ermöglicht ICOS als erste Co-Simulationsplattform die Kompensation der Fehler, welche systemimmanent durch die nichtiterative Co-Simulation entstehen. Im Besonderen lassen sich nun Modelle und Systeme mit unterschiedlicher Dynamik koppeln, wobei vor allem die robuste Co-Simulation von hochdynamischen Prozessen (z.B. Adams Fzg.Modell + Matlab Regler) die Zuverlässigkeit der Ergebnisse nochmals deutlich erhöht.“

Auch die Handhabung und Konfiguration von ICOS wurde durch eine neue Benutzeroberfläche und einen übersichtlichen Co-Simulations-Workflow weiter verbessert.  Dr. Jost Bernasch, Geschäftsführer des VIRTUAL VEHICLE bringt die Vorteile auf den Punkt: „Der Einsatz von Simulationen bringt einen entscheidenden Kosten- und Zeitvorteil, setzt jedoch auch ein Verständnis des Gesamtfahrzeuges voraus.“ Prof. Hermann Steffan, wissenschaftlicher Leiter des VIRTUAL VEHICLE: "Wir erzielen durch Simulation eine Reduktion der Entwicklungszeit und Entwicklungskosten und können teure Prototypen vermeiden. Die übergreifenden Fragen in der Simulation beantwortet das VIRTUAL VEHICLE stets mit dem Gesamtfahrzeugverständnis im Hinterkopf."