Startseite > Automotive > Intelligentes Energie- und Leistungs-Management für die Autos von morgen

Jedes Watt zählt

Intelligentes Energie- und Leistungs-Management für die Autos von morgen

27. Juli 2012, 11:14 Uhr | Von Hans-Ulrich Michel, Andreas Barthels und Gregor Walla

▶ Diesen Artikel anhören

Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Modellbasierte Auslegung

Das Modell stellt die Systemarchitektur in verschiedenen Abstraktionsebenen dar (Bild 4). Die einzelnen Fahrzeugfunktionen repräsentieren dabei eine logische Folge aufeinanderfolgender Berechnungsschritte (z.B. Sensorwerte einlesen, Daten verarbeiten, Aktoren ansteuern) und werden deshalb als gerichtete Graphen modelliert. Die Knoten des Graphen stellen dabei die einzelnen Berechnungsblöcke dar und sollen möglichst klein sein, d.h. jeweils nur eine bestimmte Aufgabe erfüllen. Sie repräsentieren die dynamisch zur Hardware zuzuweisenden Tasks im System. Es kann dabei auch vorkommen, dass ein Knoten Teil mehrerer Fahrzeugfunktionen ist. Die Kanten repräsentieren die Kommunikationsschnittstellen zwischen den Berechnungsblöcken. Das Modell erfasst so das Verhalten der Blöcke, indem spezifiziert wird, wie Ausgaben aufgrund von Eingaben erzeugt werden.

Jeder Block hat eine bestimmte Anforderung an die technische Architektur. Durch die Partitionierung von Software- auf Hardware-Bausteine kann im Zusammenspiel des Leistungszustandes der Hardware der eigentliche Energieverbrauch bestimmt werden. Leistungszustände betreffen Subkomponenten der Steuergeräte. Beispielsweise kann ein an das Steuergerät angeschlossener Aktor bedarfsgerecht ausgeschaltet oder mit verschiedenen Regelparametern angesteuert werden. Genauso können sämtliche Peripherieblöcke sowie die Logikeinheiten selbst in verschiedenen Leistungszuständen betrieben werden. Bei Multi-Core-Controllern können beispielsweise einzelne Kerne abgeschaltet werden.

Es ist sehr wichtig, dass ein Energie- und Leistungs-Management ein Steuergerät so betreibt, dass dessen Funktionen jederzeit verfügbar sind. Maßgeblich dafür ist der Zustand der Funktion, welcher vom Funktionszustands-Management bestimmt wird. Dieses ist eng verwoben mit der Funktionsentwicklung und deren Absicherung. Für die Auslegung eines Energie- und Leistungs-Managements müssen diese Software-Modelle um energetische und leistungstechnische Attribute erweitert werden. Zusammen mit dem Modell der Hardware kann so während der Entwicklung des Fahrzeuges ein Mechanismus gefunden werden, der automatisch energiesparende oder Bordnetz-stabilisierende Maßnahmen ausführt.