DYNA4 - Funktionsentwicklung mit Closed-Loop Systemtests
DYNA4 ist eine offene Simulationsumgebung für virtuelle Fahrversuche mit PKW und Nutzfahrzeugen. Die physikalischen Modelle umfassen Fahrdynamik, Antriebsstrang, Verbrennungs- und Elektromotoren sowie Sensoren und Verkehr. Virtuelle Testfahrten mit DYNA4 ermöglichen eine effiziente Entwicklung von Steuergerätefunktionen. Closed-Loop‑Simulationen mit DYNA4 laufen auf dem PC in mehrfacher Echtzeit, z. B. für den Einsatz in frühen Entwicklungsphasen (MIL, SIL), und können auf HIL-Systemen ausgeführt werden, sobald Steuergeräte in Hardware zur Verfügung stehen. Die 3D-Umgebungssimulation in DYNA4 mit Straßeninfrastruktur und Verkehr bietet eine virtuelle Testumgebung für assistiertes und automatisiertes Fahren, bei dem die Umfelderfassung eine zentrale Rolle spielt.
Vorteile
- Frontloading: Test und Entwicklung von Steuergerätefunktionen in frühen Entwicklungsstadien
- Sichere Tests von kritischen Manövern, z.B. zur Crash-Vermeidung, mit Fußgängern, Tieren etc.
- Parametervariationen für Tausende automatisierter Fahrversuche
- Wetterunabhängigkeit: Tests unter reproduzierbaren Bedingungen bei Regen, Nebel, etc.
- Direkter Vergleich von Konfigurationen, Varianten etc.
- Optimierung komplexer Systeme, z.B. Betriebsstrategien mit vielen Eingangsparametern
- Nachvollziehbarkeit durch Verwaltung und Versionierung des Inputs und der Testergebnisse
Anwendungsgebiete
Fahrerassistenzsysteme und autonomes Fahren
- Umfelderkennung, z. B. von Fahrspuren, Verkehrszeichen oder Objekten oder zur Eigenlokalisierung (SLAM) etc.
- Komfortfunktionen, z. B. Adaptive Cruise Control (ACC), Stauassistent, Parkpilot etc.
- Sicherheitssysteme, z. B. Pre-Crash, Kollisionswarnung (FCW), automatisierte Notbremsung (AEB), Spurhalteassistent, Totwinkel-Überwachung etc.
- Car2x, Funktionen für vernetztes und kooperatives Fahren
Virtuelle Fahrversuche mit präziser Fahrdynamik
- Fahrwerkregelsysteme: elektronische Stabilitätskontrolle (ABS, ASR, ESC), aktive Wankstabilisierung, Anhängerstabilisierung, aktive Fahrwerksregelung etc.
- Lenksysteme: Servolenkung, Hinterradlenkung, Überlagerungslenkung etc.
- Nutzfahrzeug-Simulation mit bis zu zwei Anhängern
- Virtuelle Achs- und Reifenprüfstände zur Erzeugung und Validierung von Modellparametern
- Gesamtfahrzeugsimulation für den Test von Abhängigkeiten von vernetzten Steuergeräten
Systemsimulation und Energiemanagement
- CO2-Reduktion: Verbrauchsberechnungen für Fahrzeuge mit konventionellen, hybriden oder vollelektrischen Antriebssträngen und Nebenaggregaten
- Prädiktives Energiemanagement
- HCU-Steuergeräte: Entwicklung, Optimierung und Test für die Regelung von Hybridfahrzeugen
Verbrennungsmotor-Simulation von MiL bis HiL
- Motormanagement-Funktionen und On-Board-Diagnose
- Proof-of-Concept-Studien in frühen Entwicklungsphasen
- HIL-Simulatoren zum Testen von Motorsteuergeräten und Komponenten
- Auswertung von Designkonzepten für Benzin, Diesel und alternative Kraftstoffe für PKW-Motoren, hochtourige Rennmotoren, Schwerlast- oder Schiffsmotoren
- Design und der Steuerung des Aufladesystems, der variablen Ventilsteuerung, HCCI und AGR
- Test und Entwicklung von Steuerungen zur Abgasnachbehandlung
- Hardware-in-the-Loop-Tests für Motorsteuerungen mit Zylinderdrucksensoren
- Machbarkeitsstudien und Bewertung von Motorbauweisen
Standards im virtuellen Fahrversuch
Vor dem Hintergrund immer komplexer werdender Fahrfunktionen und deren Vernetzung im Fahrzeug hat sich die Simulation als Standard-Werkzeug von der Funktionsentwicklung bis zur Absicherung etabliert. Doch wie lassen sich virtuelle Fahrversuche disziplinübergreifend, flexibel und nachhaltig nutzen? Standards wie OpenDRIVE, OpenSCENARIO, OSI, FMI und MDF bilden wichtige Eckpfeiler im Bereich der Systemintegration, des Datenmanagements und der Testauswertung.
In unserem Fachartikel "Standards im virtuellen Fahrversuch" (Hanser Automotive Heft 6/2020) erläutern wir, wie der konsequente Einsatz von Standards die durchgängige Verwendung des virtuellen Fahrversuchs entlang des gesamten Entwicklungsprozesses erleichtert.
DYNA4 Key Features
Virtuelles Fahrzeug: Modelle für Closed-Loop-Systemtests
- Nahtlose Integration von Fahrzeug-Regelungsfunktionen und -strategien
- Ein oder mehrere Fahrzeuge im Test (Multi-Ego), z.B. für kooperatives Fahren
- Anwendungsspezifische Modelltiefe: von Basismodellen bis zu High-Fidelity-Modellen
- Fahrdynamik für PKW, Anhänger, LKW und Nutzfahrzeuge
- Vorkonfigurierte, modulare Antriebsstrang-Modelle mit mechanischen und elektrischen Komponenten
- Motordynamik basierend auf Mittelwert- oder detaillierten thermodynamischen Zylindermodellen
- Fahrermodelle für verschiedene Anwendungen
Verkehr, Umwelt, Sensoren und 3D-Visualisierung
- Beeindruckende 3D-Visualisierung Ihrer DYNA4-Simulationen
- Umfangreiche und durch Benutzer erweiterbare Objektbibliothek mit Schildern, Fahrzeugen, Radfahrern, Fußgängern, Tieren, etc.
- Fahren auf OpenDRIVE-Straßennetzen ohne Konvertierung
- Deterministischer Verkehr für spezifische Szenarien mit vorgegebenem Verhalten, z.B. NCAP
- Stochastischer, aber reproduzierbarer Verkehr für explorative Tests, z.B. Fahren auf der Autobahn im dichten Verkehr.
- Sensorsimulation auf Entscheidungsebene mit Objektlisten oder auf Wahrnehmungsebene mit Signalen von Kamera-, Lidar-, Radar- oder Ultraschallsensoren
Integration, Workflows und Connectivity
- Mächtiges Modell- und Szenario-Authoring in DYNA4 Studio
- Offene und modulare Modellarchitektur auf Basis von MATLAB/Simulink
- Umfangreiche DYNA4-Modellkomponenten-Bibliotheken
- Nahtlose Integration Ihrer Simulink-Modelle, FMUs oder C-Code
- Flexible Integration in Ihre Arbeitsprozesse und Werkzeuge
- DYNA4 als Master für Ihre Simulations-Werkzeugkette
- DYNA4 als Slave mit Headless-Betrieb in Ihrer gewohnten Arbeitsumgebung
- Open-Loop- und Closed-Loop-Simulation
- Integrierte Testautomatisierung und Parametervariation
- Standardschnittstellen z.B. für CANoe, FMU, ROS und ADTF
- Integrierte Versionierung und Funktionen für Arbeiten im Team
- Modell-, Daten- und Ergebnismanagement
- Durchgängige Weiterverwendung Ihrer Tests von MIL, SIL bis HIL
- Unterstützung aller gängigen HIL-Plattformen
Highlights in DYNA4 R5
Unterstützung von Standards und einfachere Workflows
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Flexible Toolchain-Integration und Unterstützung von Standards
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FMU für Modellexport
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MDF für Ergebnisdaten
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OSI für die Integration von Sensormodellen
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Benutzerfreundlichkeit und Workflow-Verbesserungen
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Neuer Simulation View für komfortable Simulationsausführung und Modellkompilierung
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Leichteres Varianten-Handling mit neuem Konzept zur Referenzierung von Parameterdateien
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Neues Logging-Konzept mit eigenem Logging-View
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Einfachere Erstellung von Beispiel- und Prüfstandsprojekten
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Neue Beispieldatensätze
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Vereinfachtes Fahrdynamikmodell für ADAS Tests
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Charakteristisches Roll- und Nickverhalten
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Geringer Aufwand für die Parametierung
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Reduzierte Lizenzanforderungen
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Sensor-Verbesserungen
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Verbesserte objektbasierte Sensormodelle mit geometrisch definierbaren Sensorkeulen. Vorgabe des Referenz-Koordinatensystems mittels virtueller Montageposition.
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Verbesserte Sensorausgabe auf Detektionsebene mit Bounding-Box-Punkten und segmentierter Lidar-Punktwolke
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3D-Visualisierung
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Mehr Flexibilität bei der automatisierten Visualisierung von OpenDRIVE Fahrspur-Typen und referenzierten Objekten
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Erweiterte Szenario-Analyse durch Online-Anzeige von relevanten Signalen, orthographische Draufsicht, Tool zur Entfernungsmessung
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Kompatibilitäts-Updates
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Aktuell unterstützte Software-Versionen und Echtzeit-Plattformen auf der Kompatibilitätsübersicht
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Produktinformationen
- Fact Sheet: Die wichtigsten Informationen zu DYNA4 im Überblick (PDF)
- Sensorsimulation: Umfelderfassung mit simulierten Kameras, Lidar-, Radar-, Ultraschallsensoren und Objektlisten im virtuellen Fahrversuch mit DYNA4
Sie haben technische Fragen und suchen nach einer passenden Antwort? Unsere KnowledgeBase hält wichtigste FAQs für Sie bereit!
- DYNA4 R5 Highlights: Unterstützung von Standards und einfachere Workflows
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DYNA 4.0 Highlights: Neue Produktstruktur und viele Modellverbesserungen
Schulungen
DYNA4 Schulungen
DYNA4 bietet vielfältige Möglichkeiten, Steuergerätefunktionen durch virtuelle Testfahrten effizient zu entwickeln. Doch nur wer all diese Optionen kennt, kann das Potenzial voll ausschöpfen und Zeit und Geld einsparen.
Nutzen Sie daher unsere Schulungen, um DYNA4 in Ihrem Arbeitsalltag noch effizienter einzusetzen!
