OBA
Methode zur Generierung und Optimierung der Bordnetzarchitektur von Fahrzeugen
Problembeschreibung
Die Architektur von Bordnetzen in Fahrzeugen entsteht heute weitgehend evolutionär, in dem neue oder weiterentwickelte Fahrzeug-Elektrik/Elektronik-Systeme in das Aufbaukonzept, Fertigungskonzept und Logistikkonzept vorhandener Bordnetzarchitekturen aus Vorgänger- Fahrzeugen integriert werden. Die heutigen Randbedingungen für die Entwicklung von Bordnetzarchitekturen, wie zum Beispiel
- der Kostendruck auf das Produkt Bordnetz,
- Mangel an Einbauräumen für die Elektrik und Elektronik, bei gleichzeitiger Steigerung des
- Elektronik- und Elektrik-Anteils in Fahrzeugen,
- Verbrauchsreduzierung, d.h. Einsparung an Gewicht der Bordnetzarchitektur und
- die abnehmende Zuverlässigkeit der Elektrik und Elektronik durch die immer größer
- werdende Komplexität,
erfordern neue Methoden bei der Entwicklung von Bordnetzarchitekturen, die Bordnetz und Elektrik/Elektronik als eine Einheit betrachten und somit den Weg zu einem globalen Optimum der Elektrik-Architektur im Gegensatz zu den heutigen Methoden öffnen.
Stand der Technik
Die heutigen Methoden können keine optimale Lösung für die oben genannten Probleme bei der Entwicklung einer Bordnetzarchitektur liefern, da sie sich auf die Optimierung von Teilbereichen, wie
- Elektronik (Steuergeräte) oder
- die Kommunikation von Funktionen untereinander oder
- der Funktionalität oder
- die Detailoptimierung der Bordnetze beschränken sich auf Vorgänger-Fahrzeuge
Ziel der Arbeit
Ziel dieser Arbeit soll ein Modell der Bordnetzarchitektur sein, das
- die notwendigen Auslegekriterien für Hardware, Software und Bordnetz beschreibt,
- die Einflussgrößen abbildet
- die Anforderungen der mechatronischen Fahrzeugsystemen berücksichtigt
- die Wechselwirkungen zwischen Umwelt, Mechanik und Elektronik darstellt und
- eine mathematische Optimierung der Bordnetz-Architektur zulässt.
Idee
Das Modell der Bordnetzarchitektur darf nur die technisch und physikalisch bedingten Auslegekriterien, Einflussgrößen und Wechselwirkungen enthalten, um nicht ein Abbild des heutigen Entwicklungsprozesses zu erstellen und die auszuwählende Optimierungsmethode, zu stark einzuschränken. Für die Auswahl der Optimierungsalgorithmen ist mit Hilfe des zu erstellenden Programms, das das Modell der Bordnetz-Architektur und automatisierte Schritte bei der Generierung von Architektur-Elementen (Leitungsverlegung, Steuergeräte, usw.) enthält, eine manuelle Untersuchung des Optimierungspotentiales durchzuführen. Damit soll eine geeignete Optimierungsmethode unter Verwendung von Heuristiken abgeleitet werden.
Vorgehensweise
Der Projektplan sieht drei Phasen vor, die eine unterschiedliche Funktionalität des Programms zur Optimierung von Bordnetzarchitekturen in Fahrzeugen vorsieht.
- Phase 1: Methode zur Kostenberechnung einer Bordnetzarchitektur
- Phase 2: Methode zur Generierung & Kostenberechnung einer Bordnetzarchitektur
- Phase 3: Methode zur Generierung & Optimierung von Bordnetzarchitektur