Virtueller Fahrversuch

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DYNA4 Fahrzeug- und Umgebungssimulation

DYNA4 Fahrzeug und Umgebung für den virtuellen Fahrversuch

Offene Simulationsumgebung für den virtuellen Fahrversuch von PKW und Nutzfahrzeugen.

Die DYNA4 Fahrzeugsimulation läuft in vielfacher Echtzeit auf dem PC oder im Hardware-in-the-Loop-Betrieb (HiL). Die Simulationsmodelle für Fahrdynamik, Antrieb, Verbrennungsmotor und Verkehrsumgebung werden zur Funktionsentwicklung und beim Test von Steuergeräten im virtuellen Fahrversuch eingesetzt.
DYNA4 setzt auf Industrie-Standards und verbindet sich über flexible Schnittstellen nahtlos mit Ihrer gewohnten Tool-Umgebung. Die Simulink-basierte Modellierung mit DYNA4 stellt die Wiederverwendung Ihrer Komponenten oder Functional Mockup Units (FMUs) sicher und ermöglicht somit effizientes Rapid-Prototyping. Die 3D-animierte Welt mit Straßeninfrastruktur und Verkehr versetzt Ihren virtuellen Fahrversuch in eine realitätsnahe Umgebung für ADAS-Sensoren wie Kameras, Lidar, Radar und Ultraschall.

Screenshots Simulationen in DYNA4

Funktionsübersicht

 DYNA4 Pakete
 Car
Professional
Driver
Assistance
Commercial
Vehicles
Advanced
Powertrain
EngineFramework
 Basis      
 Prozessunterstützung      
 Modell- und Datenverwaltung      
 Teamwork-Funktionalität      
 Variantenmanagement      
 Automatisierung      
 Integrierte Versionierung      
 Reportgenerierung und Plotting      
 Einfacher Wechsel zwischen MiL, SiL, HiL      
 Gleiche Signalverarbeitung in XiL-Stadien      
 Fahrzeug      
 Rollenprüfstandsmodell, 1D      
 Einfaches Zweispurmodell      
 Bremskraft Kennfelder      
 Reifenmodell mit Längs- und Querschlupf      
 Verbrennungsmotor Verbrauchskennfeld      
 Fahrer      
 Längsregler, Zyklusfahrer      
 Querregler      
 Reaktion auf Verkehrsteilnehmer      
 3D Visualisierung DYNAanimation      
 Fahrzeug und Fahrzeugverhalten      
 OpenDRIVE Straßennetz-Visualisierung      
 Generierung von Umwelt, Terrain, Wetter      
 Umfangreicher, erweiterbarer Objektkatalog      
 Verkehr und dynamische Objekte      
 Modulare Modellarchitektur1)      
 Flexible Simulink-Modellarchitektur      
 Kompilierung für PC-Anwendung      
 Integration und Schnittstellen1)      
 Integration von FMUs und S-Functions      
 Co-Simulation z.B. mit ROS und KULI      
 Schnittstelle zu Testautomatisierung und DoE Tools      
 Standalone Betrieb für HiL und SiL      
 Kompilieren für Echtzeitplattformen (HiL)      
 Run-Time-Projekte für CANoe und dSpace      
 Export als ADTF Filter oder CANoe-dll      
 Fahrdynamik      
 Hochaufgelöste Fahrdynamik      
 3D Fahrdynamik, echtzeitfähig      
 Achskinematik über Tabellen und Compliance (KnC)      
 Mehrkörpermodelle für gängige Achstypen      
 Antriebstrang für gängige konventionelle Antriebe      
 Virtueller Achsprüfstand      
 Automatisierte Parametrierung aus Prüfstandsmessungen      
 Reifen      
 Reifenmodell TMeasy      
 Reifenmodell Pacejka      
 Schnittstelle zu MF Tyre 6.2      
 Schnittstelle zu FTire      
 Virtueller Reifenprüfstand      
 Automatisierte Parametrierung aus Prüfstandsmessungen      
 Bremshydraulik      
 Hydraulikkomponenten      
 Beispiele für Zweikreisbremsanlagen      
 Anhänger      
 Bis zu zwei Anhänger      
 Auflieger, Deichsel und Drehschemel      
 Nutzfahrzeuge      
 Vier gelenkte und angetriebene Achsen      
 Torsionselastisches Chassis      
 Separat modelliertes Führerhaus      
 Motor und Antrieb      
 Modularer Antriebsstrang      
 Beliebige Antriebsarchitekturen (4x2, 8x8, HEV, EV etc.)      
 Mechanische Komponenten mit Wirkungsgrad      
 Fahrzyklen wie NEFZ, WLTP, FTP      
 Beispiele für gängige Architekturen      
 Bordnetz und Elektrik      
 Bordnetzarchitektur konfigurierbar      
 E-Motoren, Inverter und Batterie      
 Bordnetzte für 48V und Hochvolt, für HEV und EV      
 Motordynamik mittelwertbasiert      
 Zylindersektiv mit Momentenwelligkeit      
 Fremd- und Selbstzünder      
 Automatisierte Parametrierung aus Prüfstandsmessungen      
 Zusatzkomponenten Motor      
 Massenstrom und Energiefluss      
 Aufladung      
 Kraftstoffsystem      
 Abgasnachbehandlung      
 Zweikreis-Kühlsystem      
 Thermodynamisches Motormodell      
 Verbrennungsprozess mit Steuereingriff in Echtzeit      
 Druck und Temperatur im Zylinder      
 Ladungswechselrechnung      
 Zustandsberechnung im Abgasstrang      
 Umgebung      
 Fahrdynamikstrecke      
 3D Prüfgelände      
 3D Straße entlang S-Koordinate z.B. aus GPX-Daten      
 Straßennetz      
 3D Verkehrsnetze (OpenDRIVE)      
 3D Oberflächenmodelle (OpenCRG)      
 Verkehr      
 Fahrzeuge, Fußgänger, Zweiräder, Tiere      
 Deterministische Szenarien      
 Integration von stochastischer Verkehrssimulation      
 Umfeldsensoren      
 Idealisierte Objekterfassung      
 Kamera, GPU-basiert      
 Lidar, GPU-basiert      
 Radar, GPU-basiert      
 Ultraschall, GPU-basiert      
 Objektsegmentierung, GPU-basiert      
 Trajektorienplanung      
 Parametrierbare Ideallinie      
 Parametrierbare Geschwindigkeit      

DYNA4 Anwendungsbereiche

DYNA4 deckt – entsprechend den verwendeten Modellen im Model Repository – ein breites Anwendungsspektrum ab. Typische Beispiele sind:

Anwendungen während des Entwicklungsprozesses

  • Modell-basierte Entwicklung, Funktionsentwicklung
  • Testen und Vorkalibrieren in SiL- und HiL-Umgebungen
  • Ausfallsicherheits- und Funktionstests, einschließlich Bewertung des Ansprechverhaltens des Fahrzeugs und des Fahrverhaltens
  • Components-in-the-Loop-Tests von Bauteilen in physischen oder virtuellen Bauteilprüfständen, z.B. für Motoren, Radaufhängungen, Lenkungen, Reifen und Dämpfer
  • Schnelle Parameterstudien und Optimierung von Fahrzeugteilen, z.B. Antriebsstrangkonzepte, Lenksystem und Radaufhängungen
  • Grundsatzanalysen und Variantenstudien einzelner oder verbundener Fahrzeugsteuerungen oder -teile

→ Wird durch jedes DYNA4 Paket abgedeckt

Fahrdynamik und Antriebsstrangentwicklung

  • Standard-Testmanöver mit virtuellen Prototypen
  • Optimierung der Fahrdynamik
  • Aktive Sicherheitssysteme wie ESP/ESC, globale Fahrwerksregelung oder Stabilitätssysteme für Anhänger
  • Lenksysteme: Design und Tests von elektrisch angetriebenen Servolenkungen und aktiven Lenksystemen
  • Fahrkomfort: Luftfederungen, aktive Dämpferregelung
  • Fahrsysteme wie aktive Stabilitätskontrolle, moderne Allradsysteme oder das Differential mit aktiver Drehmomentenverteilung
  • Überrollschutz, Wanksteuerung, Sky-Hook-Steuerung, Niveauregulierung
  • Fahrsimulatoren

✔ Geeignetes Simulationspaket: DYNA4 Car Professional

Fahrerassistenzsysteme

  • Radar-, ultraschall- und kamerabasierte Systeme
  • Integrierte Sicherheitssysteme, z.B. adaptiver Tempo- und Abstandsregelautomat (ACC), Spurhalteassistent (LDW) und Kollisionswarnsystem
  • Testen von Kamerasystemen im Labor mithilfe von 3D-Grafik und virtueller Umgebung, z.B. Spurhalteassistenzsysteme und Verkehrsschilderkennung
  • Testen anderer Assistenzsysteme wie z.B. Blind Spot Detection, Fußgängerschutz, Parkassistent, adaptives Licht (AFL), Kurvenlichtsysteme

✔ Geeignetes Simulationspaket: DYNA4 Driver Assistance

Neue Antriebsstrangkonzepte und Energiemanagement

  • Simulation der Kraftstoffeinsparung für Hybrid- (HEV), Elektrofahrzeuge (EV) oder konventionelle Antriebe
  • Analyse und Optimierung von Betriebsstrategien zur Kraftstoffeinsparung und Fahrleistung
  • Funktionsentwicklung, z.B. Drehmomentkoordinierung beim Hybridantrieb, Start/Stop-Funktion des Motors oder regeneratives Bremsen
  • Datenbasierte Navigation, vorausschauende Funktionen, z.B. zum Batterieladestandsmanagement
  • Energie- und Wärmemanagement, z.B. für Bordnetz-Spannungsstabilität, Batterie- oder Umrichter-Temperaturregelung

✔ Geeignetes Simulationspaket: DYNA4 Advanced Powertrain

Motorentwicklung und -steuerung

  • Auswertung von Designkonzepten für Benzin, Diesel und alternative Kraftstoffe
  • Funktionsentwicklung und Kalibrierung von Steuerungen, z.B. für Aufladesysteme, variable Ventilsteuerung, AGR oder HCCI
  • HiL-Tests, z.B. für Motorsteuerungen mit Zylinderdrucksensoren oder Steuerungen zur Abgasnachbehandlung
  • PKW-Motoren, hochtourige Rennmotoren, Schwerlast- oder Schiffsmotoren

✔ Geeignetes Simulationspaket: DYNA4 Engine

Nutzfahrzeuge

  • Stabilitätsuntersuchungen für sicherheitskritische Fahrsituationen
  • Sicherheitstests von Nutzfahrzeugen bei Straßenschäden wie z. B. Unebenheiten oder Spurrillen
  • Vorkalibrierung von Regelsystemen im Hardware-in-the-Loop Simulator
  • Entwicklung und Hardware-in-the-Loop-Tests von Regelsystemen zur Anhängerstabilisierung
  • Integrationstests in Laborfahrzeugen
  • Homologation von Steuergeräten für Nutzfahrzeuge

✔ Geeignetes Simulationspaket: DYNA4 Commercial Vehicles

Vorteile der Fahrzeugsimulation mit DYNA4

  • Frontloading: Erste Tests von Steuergerätefunktionen, noch bevor reale Prototypen vorhanden sind
  • Gefahrlose Tests mit Menschen, Tieren und Fahrzeugen bei kritischen Fahrmanövern, z. B. Notbremsungen oder Ausweichen
  • Tausende automatisierte Fahrversuche in kürzester Zeit durch Parametervariationen
  • Wetterunabhängigkeit: Virtuelle Tests bei Regen, Schnee, Nebel, Wind etc.
  • Direkter Vergleich unterschiedlicher Konfigurationen, Auslegungs-Varianten etc.
  • Optimierung von komplexen Systemen, z.B. für Betriebsstrategien
  • Nachvollziehbarkeit sämtlicher Tests durch systematische Administration und  Versionierung von Modellen, Daten und Ergebnissen

 

DYNA4 Konzept

Das modulare Simulationsumgebung DYNA4 beinhaltet zwei Grundkomponenten: Eine bedarfsorientierte und offene Modellbibliothek (Model Repository) sowie eine flexible, prozessorientierte Toolumgebung (DYNA4 Framework).

DYNA4 Model Repository

Im DYNA4 Model Repository können Sie Ihre eigenen Simulationsmodelle gemeinsam mit TESIS Modellen in einer übersichtlichen Benutzeroberfläche verwalten und parametrieren.

  • Stellen Sie Ihr virtuelles Fahrzeug für Testfahrten auf dem PC oder HiL zusammen
  • Sie integrieren Ihre eigenen Modelle nahtlos in DYNA4 und nutzen damit alle Framework-Funktionen
  • Das Model Repository enthält hierfür eine Basis-Modellbibliothek
  • Sie können einfach detailliertere TESIS  Modelle hinzufügen 

DYNA4 Framework

Das DYNA4 Framework bietet durch transparente Modell- und Datenverwaltung, Dokumentation, Automation, Reporting und Visualisierung effiziente Unterstützung für Ihre Simulations- und Testaufgaben.

  • Übersichtliches Management von Modellen, Daten, Simulationsszenarien und Ergebnissen
  • Transparenz, Nachvollziehbarkeit und Reproduzierbarkeit Ihrer virtuellen Testfahrten
  • Offene Modellstruktur in Matlab/Simulink
  • Nahtlose Integration Ihrer eigenen Modelle in die DYNA4 Benutzeroberfläche
  • Integrierte Testautomatisierung und Parametervariation
  • Anpassungen an Ihre Workflows durch Konfiguration von Views, Eclipse-Plugins, HTML-Oberflächen
  • Industrie-Standard-Schnittstellen, z. B. zu ROS, ASAM, ADTF uvm.
  • 3D-Visualisierung Ihrer Fahrzeugsimulationen mit DYNAanimation
  • DYNA4 läuft plattformunabhängig sowohl auf dem PC als auch auf allen gängigen Echtzeit-Hardwareplattformen

Kundenreferenzen

AL-KO: Automatisierter Test der Anhängerstabilisierung

Weitreichende Verbesserungen der AL-KO Anhängerstabilisierung durch Simulation von Anhänger- und Beladungsvarianten.

TU München: Systemsimulation in DYNA4 mit Adams Daten

Simulationsbasierte Entwicklung des Batteriefahrzeugs Visio.M mit automatisierter Übernahme von Adams-Achsdaten.

Audi: Energiemanagement für die Fahrzeugflotte

Effizientes Energiemanagement für die Audi-Fahrzeugflotte ist eine abteilungsüber- greifende Aufgabe. Das DYNA4 Simulations- Framework ist die passende Lösung.

Technologie

Sensorsimulation

Physikalische Modellierung von Ultraschall-, Lidar-, Kamera- und Radarsensoren in der DYNA4 Fahrzeug- und Umweltsimulation.

3D-Welt für die simulations- basierte Funktionsentwicklung

Testen Sie Ihre ADAS/AD Funktionen nahtlos integriert in der DYNA4-Umgebung, verfügbar von MiL, SiL bis HiL

FMU Integration in DYNA4

FMUs werden nahtlos in DYNA4 integriert, wodurch Sie Parametrierung und Automatisierung im DYNA4-Framework nutzen können.

Virtueller Reifenprüfstand für die Fahrzeugsimulation

Mit dem virtuellen Reifenprüfstand generieren Sie automatisiert validierte Reifen für DYNA4 Fahrdynamik-Untersuchungen.

Automatisierte Achsgenerierung

Validierte Achsen für präzise Fahrdynamiksimulation aus Daten von K&C Messungen oder MBS-Simulationen

Virtuelle Testfahrten auf OpenDrive Straßen

Natives Fahren auf OpenDrive Straßen ohne Konvertierung, für ADAS und Fahrdynamik-Tests.

SUMO-DYNA4-Integration

Integration von DYNA4 und SUMO Verkehrssimulation für Fahrzeugtests in komplexem Umgebungsverkehr.

FTire Reifenmodell in DYNA4

Das detaillierte FTire Reifenmodell kann vollintegriert in der DYNA4-Fahrzeug- Simulation incl. 3D-Animation genutzt werden.

HiL-System mit Vector CANoe

TESIS und Vector Informatik stellen ein smartes, skalierbares und effizient nutzbares Hardware-in-the-Loop-System vor.

TMeasy: Universelles Reifen- modell für Fahrdynamik-Tests

TMeasy ist ein einfach nutzbares Reifenmodell für Handling-Untersuchungen mit realistischen Kräften auch bei niedrigen Geschwindigkeiten und im Stillstand.

Teamübergreifende Zusammenarbeit

Durch Versionierung mit Subversion wird rollen- und rechtebasierte Zusammenarbeit in der Simulation ermöglicht.

dSPACE Scalexio HiL mit DYNA4

Durch die Kombination entsteht eine vielfältig nutzbare Plattform für Steuergerätetests aus offener, modularer Fahrzeugsimulationssoftware und flexibel konfigurierbarer Hardware.

Custom User Interface in DYNA4

In DYNA4 können Sie die Benutzerführung für Ihre Simulationsaufgaben über HTML-Oberflächen vorgeben.

Analyse des Energie- und Wärmemanagements

Durch die Kopplung des virtuellen Gesamtfahrzeugs DYNA4 mit KULI können das Energie- und Wärmemanagement im Fahrzeug ganzheitlich analysiert werden.

Videos

DYNA4 Animationsbeispiele

Virtuelle Testfahrten bei Tag und bei Nacht, Einfahrt in einen Tunnel bei unterschiedlichen Lichtbedingungen

Physikalisch basierte Sensorsimulation: Lidar, Ultraschall und Kamera-Sensorik für die Entwicklung von ADAS/AD-Funktionen

Test von AEB-und FCW-Funktionen nach Euro NCAP 2018, incl. Radfahrer- und Nacht-Szenen.

DYNA4 3.0 Compatibility

  
 Operating Systems 
 Windows 
 Windows 10, 64 bit 
 Windows 7, 64 bit 
 Matlab / Simulink 1) 
 64 bit versions 
 Matlab 9.5 (R2018b) 
 Matlab 9.4 (R2018a) 
 Matlab 9.3 (R2017b) 
 Matlab 9.2 (R2017a) 
 Matlab 9.1 (R2016b) 
 Matlab 9.0 (R2016a) 
 Matlab 8.6 (R2015b) 
 Matlab 8.5 (R2015a) 
 32 bit versions 
 Matlab 8.6 (R2015b) 
 Matlab 8.5 (R2015a) 
 Real-time platforms 
 dSPACE 2) DS1006 3), DS1007 3) and Scalexio 
 dSPACE R2018-A 
 dSPACE R2017-B 
 dSPACE R2017-A 
 dSPACE R2016-B 
 dSPACE R2016-A 4) 
 dSPACE R2015-B 4) 
 dSPACE R2015-A 4) 
 National Instruments 5) 
 NI VeriStand 2018 
 NI VeriStand 2017 
 NI VeriStand 2016 
 NI VeriStand 2015 SP1 
 NI VeriStand 2015 
 Vector Informatik 
 CANoe 11.0 6) 
 CANoe 10.0 7) 
 CANoe 9.0 8) 
 ETAS 
 ETAS LABCAR-OPERATOR 5.4.4 
 ETAS LABCAR-OPERATOR 5.4.3 
 ADTF 
 ADTF 2.x win64_vc100 5) 
 ADTF 2.x linux64 
 Assystem (Berner & Mattner) 
 Modular HiL / Messina 
 MicroNova 
 NovaCarts 
 MathWorks 
 Simulink Real-Time Desktop 
 Speedgoat 
 Simulink Real-Time 
 Opal-RT 
 Opal-RT RT-Lab 
 Concurrent 
 iHawk 
 iSyst 
 iSyTester 

Annotations:

1) Accelerator, Rapid Accelerator mode and RSIM target build requires Microsoft Visual C/C++ Compiler (see Installation Guide)
2) dSPACE XiL API has to be installed
3) OpenDRIVE roads not supported on platform
4) Not supported with DYNA4 Driver Assistance package
5) Only in combination with Microsoft Visual 2010 C/C++ Compiler
(see Installation Guide)
6) Vector add-on MATLAB Interface V5.0.7, V5.1.3 or V6.0.4 required
7) Vector add-on MATLAB Interface V4.2.4 required
8) Vector add-on MATLAB Interface V3.2.3 required


Weitere Informationen und Kontakt

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