Virtual Vehicle
German | English

Cross Domain

Vision

Die aktuellen und zukünftigen Herausforderungen für die Automobilentwicklung (z. B. E- Mobilität, integrierte Sicherheit) erfordert einen interdisziplinären Ansatz. Domänenübergreifende Auslegung von Systemen und deren Optimierung werden daher zukünftig mehr denn je zentrale Herausforderungen sein.

Diese Aufgaben erfordern eine starke Zusammenarbeit und Vernetzung zwischen den fachspezifischen Forschungsbereichen. Der neue Cross-Domain- Bereich (Area  X) ist eine konsequente Weiterentwicklung der Organisation des VIRTUAL VEHICLE, um diesen Herausforderungen gerecht zu werden.

Forschungsschwerpunkt

Die Area  X konzentriert sich  auf die integrative Entwicklung von Fahrzeug und Systemen aus einer disziplinübergreifenden Sicht und Expertise. Dabei werden die vorhandenen Kompetenzfelder und Experten der Themenfelder Informations- und Prozessmanagement, Thermo- und Strömungsdynamik, Akustik und Reibung, integrale Fahrzeugsicherheit, Fahrdynamik, Elektrik/Elektronik und Mechatronik in Abhängigkeit der konkreten Forschungsaufgabenstellungen integriert und interdisziplinäre Teams zusammengestellt.

Drei Forschungsthemen werden in erster Linie adressiert:

-          Alternative Fahrzeugantriebstränge

-          Sicherheit und Komfort im Leichtbau

-          Integrierte Fahrzeugsicherheit und Fahrerassistenz

Alle drei Themen sind zentrale Herausforderungen und Entwicklungsschwerpunkte in der Automobilindustrie in den nächsten Jahren. Viele Themen finden sich in ähnlicher Form im Bereich RAIL.

Alternativer Antriebsstrang und Elektrifizierung

Die Hybridisierung und Elektrifizierung des Antriebsstranges von Fahrzeugen erfordert das Zusammenspiel vieler Disziplinen im Gesamtsystem. Es werden Methoden entwickelt, die es ermöglichen, Bestandteile und den gesamten Antriebsstrang aus der Systemsicht heraus auszulegen, zu entwickeln und die Funktionsweise abzusichern.

Die Methoden umfassen die Anforderungen und Randbedingungen, die funktionale Architektur des Systems Antriebsstrang, die Konzeptauswahl und Konfiguration, die Auslegung der Betriebsstrategie (Hybridregler etc.), die Integration der Systemkomponenten in das Fahrzeug (Batteriesysteme etc.) und die Funktionsabsicherung (Energiemanagement, funktionale Sicherheit etc.). 

Sicherheit und Komfort im Leichtbau

Fahrzeugleichtbau stellt in erster Linie einen Zielkonflikt zwischen den Funktionsbereichen passive Fahrzeugsicherheit und Komfort dar. Die Balance von Leichtbaukonzepten zwischen NVH, Sicherheit und Kosten sowie zunehmend auch Aspekten der Nachhaltigkeit soll für Entscheidungs- und Auslegungsprozesse ermöglicht werden.

Dazu werden Methoden der numerischen und physischen Simulation und der Optimierung entwickelt, um Leichtbaukonzepte zu verifizieren, Entwicklung und Fertigung abzusichern, Nachhaltigkeitsaspekte zu bewerten und leistbaren Leichtbau zu ermöglich. 

Forschungsaktivitäten beschäftigen sich mit innovativen Auslegungsmethoden, der Simulation von neuen Leichtbauwerkstoffen und der materialgerechter Bauteilauslegung und Fertigung, dem Thema Verbindungstechnik und Methoden der numerischen Optimierung.

Integrierte Fahrzeugsicherheit

Für die deutlichen Erhöhung  der Verkehrssicherheit werden zunehmend mechatronische Systeme in das Fahrzeug integriert, die in kritischen Verkehrssituationen unterstützen oder helfend eingreifen. Dazu müssen Maßnahmen der passiven und aktiven Fahrzeugsicherheit kombiniert und zu einem integrierten Ansatz weiterentwickelt werden.

Am VIRTUAL VEHICLE werden Ansätze und Methoden entwickelt, um die unterschiedlichen Disziplinen technologisch zu integrieren und das Gesamtsystem abzubilden (Systemsimulation und Toolketten; Infrastruktur, Sensorik, Steuergeräte, Mechanik und Aktuatorik, Dynamik und Strukturauslegung sowie Menschmodelle).

Darüber hinaus wird geforscht, wie zukünftige fortschrittliche Assistenzsysteme im Rahmen einer virtuellen Fahrzeugentwicklung ausgelegt und vor allem auch abgesichert werden können. Dabei spielt der Umgang mit einer schwer überschaubaren Möglichkeit der Kombination von Einflussfaktoren im realen Verkehrsgeschehen eine zentrale Rolle.

Zusammenfassung

Die Themen Integration von Anforderungen, Eigenschaften und Systemen sind auf dem Vormarsch. Notwendig ist es dazu, spezielles Know-How mit Systemwissen zu kombinieren und die integrierte Fahrzeugentwicklung zu adressieren. Durch die neu geschaffene Area X wird Spezialwissen aus den anderen fünf Abteilungen gezielt kombiniert und durch umfangreiches Erfahrungswissen zur Gesamtfahrzeugentwicklung kombiniert.

Der multidisziplinären und systemorientierten Fahrzeugentwicklung  gehört die Zukunft. Die Teams des VIRTUAL VEHICLE bieten dafür interessante Antworten und innovative Technologie