Durch den Einsatz von Simulationswerkzeugen können Ressourcenbedarf und Entwicklungszeiten reduziert werden. Bei der Simulation mittels „Hardware in the Loop“ bietet sich die Möglichkeit reale Komponenten aus dem Gesamtsystem herausgelöst zu testen. 

Moderne Regelsysteme erwarten physikalisch sinnvolle Eingangsgrößen. Für einen allgemeinen Überprüfungsalgorithmus ist ein statischer Ansatz nicht mehr praktikabel. Die Eingangsgrößen müssen daher von einer Simulationsumgebung in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden. Die Ausgangsgrößen des realen Systems werden zurückgeführt und fließen in die Simulation ein.

Ein HiL-Prüfstand besteht aus folgenden Komponenten:

  •  Hardware (reales Bauteil)
  •  Echtzeitfähige Simulationsumgebung
  •  Ausgabe- und Analyseeinheit

Die Überprüfung eines Regelsystems mit Hilfe der HiL-Simulation bietet folgende Vorteile:

  •  Reproduzierbare Ergebnisse
  •  Einfache Modifikation der Systemstruktur
  •  Gefahrlose und zerstörungsfreie
  •  Erforschung extremer Zustände
  •  Automatisierter Testablauf
  •  Unabhängigkeit von Randbedingungen
      (z.B. Umwelteinflüsse)

Die Übertragbarkeit der Ergebnisse aus der Simulation in den realen Versuch ist noch nicht in jeder Hinsicht gegeben. Die Nachteile sind meist auf die notwendige Echtzeitfähigkeit der Simulation zurückzuführen, da diese die Rechenkapazität stark beschränkt und somit große Vereinfachungen des Modells nötig werden.

Der FTM HiL-ESP-Prüfstand

Die Hardware dieses Prüfstands umfasst die Bremsanlage des Fahrzeugs (Steuergerät, Hydraulikeinheit, Bremsschläuche und Bremsklötze). Alle nötigen Eingangssignale werden von der Simulationsumgebung (Fahrzeugmodell und Fahrer) dem Steuergerät bereitgestellt. In die Simulationsumgebung rückgeführte Größen sind die Signale an die Motorsteuerung und die Bremsdrücke an den Bremsscheiben.Ziel dieses Prüfstands ist es, gefährliche Fahrversuche in Grenzsituationen des Fahrverhaltens zu reduzieren. Der Entwicklungsprozess kann somit beschleunigt und das Ergebnis optimiert werden.