Simulation mit Hardware in the Loop

„Steuergeräte sind eigentlich in jedem Fahrzeug verbaut“, erklärt Marius Miller, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Elektromobilität. „Sie sind auf bestimmte Aufgaben hin optimiert und fungieren als eine Art Gehirn. Sie entscheiden, wann was wie passiert. In Fahrzeugen sind sie damit etwa für das ABS oder die Fahrdynamikregelung zuständig.“ Seit Dezember verfügt das Elektromobilitätslabor an der RWU über ein HIL-System, mit dem eingebettete Systeme wie Steuergeräte durch Simulation der Umwelt in Echtzeit getestet und optimiert werden können. HIL steht für Hardware in the Loop.

Gefährliche Testsituationen können simuliert werden

So müssen Steuergeräte beispielsweise auf Fehler getestet werden. Das geht nicht immer in realen Testsituationen, die oft sehr gefährlich und aufwendig wären. Hier kommen HIL-Systeme ins Spiel. Sie simulieren Teile eines Fahrzeugs, wie zum Beispiel einen Antriebsstrang, optional auch die Umgebung, als wäre das Steuergerät in einem realen System verbaut. Dieses Zusammenspiel zu berechnen, ist extrem komplex, kann aber von modernen Systemen in Echtzeit geleistet werden. „Die Simulation spart Zeit und Ressourcen, ist ungefährlich und schnell anpassbar. Ist sie einmal vordefiniert, kann die Testsituation immer wieder durchgespielt und optimiert werden,“ sagt Marius Miller.

Das HIL wird bereits für Abschlussarbeiten genutzt

An der RWU wird das von der Firma Typhoon HIL zur Verfügung gestellte Gerät vor allem für die Simulation von Leistungselektronik, elektrischen Antrieben und deren Regelung genutzt und ist auf diese Anwendung hin spezialisiert. „Das HIL wird bereits für Abschlussarbeiten genutzt,“ sagt Marius Miller. „Für unsere Studierenden ist es eine große Chance, sich im Studium auf die Arbeit und Entwicklung in der Industrie vorzubereiten und zwar auf dem aktuellsten Stand der Technik.“