AVL Simulation Software Release 2025 R2

Fahrzeugsystem

Modellflussdiagramm – Nächster Schritt bei der Modellbewertung

Die multiphysikalische Systemsimulation befasst sich mit dem Transport und der Umwandlung von Energie in Anlagen Prozessen, die aus Komponenten aus den Bereichen Gas, Flüssigkeit, Elektrizität und anderen Bereichen bestehen. AVL CRUISE™ M bietet Sankey-Diagramme zur Analyse solcher Systeme. Diese Version führt Model Flow Diagrams (MFD) ein, ein einzigartiges Werkzeug zur Bewertung von Leistungs- und Energieverteilungen. Im Gegensatz zur abstrakten Visualisierung von Sankey-Diagrammen visualisiert MFD Leistungs- und Energieflüsse als Überlagerung auf dem ursprünglichen Blockmodell. Die Flüsse werden unterteilt in solche, die zwischen Komponenten ausgetauscht werden, und solche, die Verluste darstellen, die eine Komponente verlassen. MFD visualisiert Daten aus verschiedenen Simulationszeit-Snapshots, die zu einer transienten Animation zusammengefügt werden. 

Profilzusammensetzung – Fahrbereich und Kraftstoffverbrauch

Der Übergang zur elektrifizierten Mobilität erfordert eine Umstellung von klassischen Zertifizierungszyklen auf Zyklen, die eine umfassendere Bewertung der Reichweite oder des Kraftstoffverbrauchs eines Fahrzeugs ermöglichen. Zusätzlich zum Random Cycle Generator von CRUISE M (zufällige Zusammenstellung von Geschwindigkeitsprofilen aus einer Datenbank mit 20.000 Profilausschnitten) und dem Route Generator von CRUISE M (Import realer Geschwindigkeitsprofile von HERE.com) ist es nun auch möglich, Fahrprofile aus der Datenbank der Zertifizierungszyklen von CRUISE M zusammenzustellen. Sie müssen lediglich die neue Komponente „Profile Composition” aus der Bibliothek ziehen und mit der Konfiguration beginnen. Mit dieser Komponente können Sie aus rund 50 verschiedenen Zertifizierungszyklen auswählen und diese nach Ihren Bedürfnissen zusammenstellen. Definieren Sie eine beliebige Anzahl von Profilen und erstellen Sie eine Zusammensetzung, die aus einer beliebigen Reihenfolge Ihrer definierten Profile besteht. 

Offset-Streifen-Rippenwärmetauscher – Verbesserte Wärmeübertragungsleistung

Wärmetauscher mit versetzten Lamellen sind eine mögliche Option zur Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung zwischen Klimaanlagen und Flüssigkeitsströmungskreisläufen. Diese Version von CRUISE M führt eine Komponente ein, die genau diese Art von Wärmetauscher unterstützt. Neue Wärmeübertragungs- und Druckabfallmodelle, die speziell für versetzte Lamellengeometrien entwickelt wurden, erweitern die bestehenden Korrelationslisten. Sie können sich anhand des entsprechenden Installationsbeispiels mit der Komponente und ihren Vorteilen gegenüber herkömmlichen Plattenwärmetauschern vertraut machen. 

Batteriesystem

Diskretisierter fester Zylinder 3D – Thermische Modellierung jenseits von Quadern

Die Montage von quaderförmigen Objekten ist ein möglicher Ansatz zur Modellierung der Wärmeübertragung in festen Strukturen in 3D. Die Komponente „Discretized Solid 3D“ (DS-3D) von CRUISE M unterstützt dies, ergänzt durch einen 3D-Viewer, der Vorschauen anzeigt und eine interaktive Konfiguration thermischer Verbindungen ermöglicht. Diese Version von CRUISE M führt eine neue Komponente „Discretized Solid Cylinder 3D“ (DSC-3D) ein. Sie können verschiedene Materialien in radialer Richtung definieren, einen hohlen Innenradius konfigurieren und zwischen einem vollen, halben und viertel Zylinder wählen. Wärmeanschlüsse und Messpunkte helfen Ihnen dabei, Wärmequellen zu definieren und Temperaturen an interessanten Punkten zu überwachen. Die Komponenten DS-3D und DSC-3D modellieren die Geometrie und Temperaturverteilung innerhalb der Jelly Roll sowie zwischen ihren Abschnitten, die sich in den prismatischen und zwei halbzylindrischen Teilen der Zelle befinden.

Elektrochemische Batterie – Heterogene Elektrodenmischungen

Fortschrittliche Designs von Lithium-Ionen-Batterien kombinieren die Vorteile einzelner Elektrodenmaterialien. LMFP, eine Mischung aus LFP und LMP, zeichnet sich durch die thermische Stabilität des ersteren und die Energiedichte des letzteren aus. Klassische elektrochemische P2D-Modelle, die homogenisierte Ansätze verwenden, können Mischungen nicht modellieren, da sie nicht als lineare Überlagerung der beteiligten Materialien beschrieben werden können. Um Fragen zu heterogenen Elektrodenkonstruktionen gründlicher zu behandeln, führt diese Version von CRUISE M eine erweiterte und überarbeitete elektrochemische Batteriekomponente (ECB) ein. Die neue ECB liefert materialbasierte Eingaben für Kathode, Anode, Separator und Elektrolyt. Sie können verschiedene Elektrodenmaterialien konfigurieren und sie als Mischung kombinieren, die auf eine gesamte Elektrode oder nur auf eine von mehreren Schichten aufgebracht wird. Jedes Material hat seine eigenen Einstellungen und Eingaben für Interkalation und Degradation. 

Batterievalidierungsprotokoll – Vom Testprofil zum Bericht

Das Verhalten von Batteriezellen kann auf vielfältige Weise bewertet werden. Bei der Untersuchung von Testszenarien mit unterschiedlichen Lasten, Lastdynamiken, Temperaturen und mehr kann man leicht den Überblick verlieren und die Vergleichbarkeit zwischen den Tests beeinträchtigen. Diese Version von CRUISE M führt mit der neuen Komponente „Battery Validation Protocol“ (BVP) einen strukturierten Ansatz für virtuelle Batterietests ein. Die Komponente umfasst zeitbasierte Lastprofile, die SOH-Prüfungen, C-Rate-Tests, Impulse und ein dynamisches Zyklusprofil beinhalten, alles bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen. Das Protokoll organisiert einzelne Testsegmente, um die Testzeit zu minimieren, und ist an verschiedene Zellgrößen und Chemien anpassbar. Eine spezielle BVP-Auswertungs-App verdichtet etwa 200 Stunden simulierter Ergebnisse zu einzelnen Segmenten und zeigt die Daten als Funktion von Zeit und SOC an, bereit für benutzerdefinierte Analysen oder Präsentationen auf vordefinierten Ergebnisseiten. 

Brennstoffzellen- und Elektrolyseursystem

PEM-Elektrolyseursystem-Generator – Modellkonfiguration anhand eines KPI

Diese Version erweitert CRUISE M um einen neuen Generator, der die Einrichtung eines Protonenaustauschmembran-Elektrolyseur (PEMEL)-Stacks und eines Balance-of-Plant (BoP)-Modells aus einer einzigen Stack-Eingabe unterstützt, zusammen mit optionalen Informationen zu den Wirkungsgraden der BoP-Komponenten und den Betriebspunktbedingungen. Wenn Sie den PEMEL-Systemgenerator über das Effizienzportal starten, werden Sie auch eine neu eingeführte Feedback-Funktion bemerken. Basierend auf Ihren eingegebenen KPIs erhalten Sie erste Schätzungen zu den erwarteten System-KPIs, wie z. B. Leistungsverluste und spezifischer Stromverbrauch in Bezug auf den Stack oder das gesamte System. Außerdem gibt es ein Sankey-Diagramm, das die Leistungsverteilung von der gegebenen elektrischen Leistung bis zum erzeugten Wasserstoff visualisiert. Wenn Sie auf die Schaltfläche „Fertigstellen“ klicken, erhalten Sie ein detailliertes BoP-Modell mit entsprechend skalierten Separatoren, Tanks, Ventilen und anderen Komponenten sowie Monitoren und Steuerungen für den Betrieb des gesamten Systems. 

AEM-Elektrolyseur-Stack – Leistungsmodell

Anionenaustauschmembran-Elektrolyseure (AEM) gelten als kostengünstige Alternative zu Protonenaustauschmembran-Elektrolyseuren (PEM). AEMs bieten die bekannte Leistung und Effizienz von PEM-Systemen, kommen jedoch ohne kostspielige Platinmetalle (PGM) aus. Bei der AEM-Elektrolyse wandert das OH-Hydroxidanion von der Kathode durch die Membran zur Anode, wobei an der Kathode gasförmiger Wasserstoff zurückbleibt und an der Anode Sauerstoff entsteht. Auf dieser Grundlage bietet diese Version von CRUISE M eine neue AEM-Elektrolyseur-Stack-Komponente. Mit dieser Komponente können Sie zwischen 1D- und 2D-Auflösung wählen, Geometrie, Druckverlust, elektrochemischen Transport, thermische und Reaktanten-Crossover-Modelle konfigurieren und haben vollständigen Zugriff auf alle Membranmaterialdaten. Ein neues Installationsmodell zeigt einen Vergleich zwischen Simulation und Messung unter Verwendung von Literaturdaten für verschiedene KOH-Konzentrationen und untersucht darüber hinaus die Empfindlichkeit des Stapelmodells gegenüber verschiedenen Betriebsbedingungen und Elektrolytzufuhrkonfigurationen. 

Thermodynamik und Abgasnachbehandlungssystem

Combustion Analysis Wizard – Beherrschung thermodynamischer Prozesse

Der Verbrennungsanalyse-Assistent, der Nachfolger von BURN in AVL BOOST™, leitet ROHR-Tabellen oder VIBE-Parameter aus Messungen ab, die für die Modellierung der Verbrennung im Zylinder in CRUISE M bereit sind. Der Assistent führt Sie durch einen Parametrisierungsprozess, der den gegebenen Zyklustyp, die Zylindergeometrie, die Kraftstoffeigenschaften, die Wandtemperaturen und Wärmeübertragungen, die Luft- und Kraftstoffmassenströme und vor allem die Hochdruckkurven für eine beliebige Anzahl von Motorbetriebspunkten berücksichtigt. 

Mit dieser Version von CRUISE M wird die Anwendbarkeit des Assistenten in drei Bereichen verbessert.

• Import von iFiles: iFiles kann als Industriestandard für die Speicherung von Hochdruckzylinderverläufen angesehen werden. CRUISE M unterstützt nun den Import von Daten aus diesem Dateiformat.
• Verdampfungswärme: Wenn Sie die Qualität Ihrer Verbrennungsanalyse verfeinern möchten, bietet Ihnen der Zugriff auf die Verdampfungswärme zusätzliche Flexibilität.
• Übersichtsseite: Bei der Durchführung der Verbrennungsanalyse für eine Liste von Betriebspunkten erfordert eine detaillierte Ergebnisbewertung das Durchlaufen einzelner Fälle. Mit dieser Version können Sie die Gesamtergebnisse auf einer gemeinsamen Übersichtsseite einsehen.

Verbesserte Frequenzbereichslösung (FDS)

Die FDS ist eine vereinfachte Methode, die in frühen Konstruktionsphasen zur Analyse des NVH-Verhaltens von Getriebesystemen und E-Antrieben eingesetzt wird. Sie ist auf den stationären Betrieb beschränkt und berücksichtigt keine nichtlinearen Eigenschaften von Verbindungen. Dasselbe AVL EXCITE™ M Modell kann sowohl eine überlegene Zeitbereichslösung (TDS) als auch eine FDS ausführen, was sowohl eine detaillierte Fehlerbehebung als auch NVH-Simulationen in einem frühen Stadium ermöglicht. 

Zu den Verbesserungen der FDS gehören:

• Kinetostatische Lösung: höhere Genauigkeit und größere Toleranz gegenüber Unwuchten externer Lasten.
• Getriebeanregung: Die Zahnkontaktanalyse (TCA) basiert nun auf dem statischen Gleichgewicht des gesamten Systems und berücksichtigt Winkelversätze und die Mikrogeometrie der Zähne.
• Elektromotor-Anregung: wird nun für alle verfügbaren Arten von Elektromotorverbindungen berücksichtigt, indem ein stationärer Betriebspunkt des zugrunde liegenden elektrischen Netzwerks angenommen wird.
• Ergebnisse: sind nun für Gelenke verfügbar. Erregungen durch Getriebe und Elektromotoren werden nicht mehr als externe Kräfte/Momente behandelt, sondern auf Gelenkebene berücksichtigt.
• Leistungsverbesserungen: Die TCA für Getriebe und die Berechnung der Kraft für Elektromotor-Gelenke sind nun direkt in den Solver integriert, wodurch sich die für die Vorbereitung der Erregungen erforderliche Zeit reduziert.

Effiziente Speicherung und Navigation gemeinsamer Ergebnisse

Alle joint-bezogenen Ergebnisse wurden vollständig auf das neue HDF5-basierte Speicherformat migriert. Mit dem neuen Format verfügt jede Komponente nun über eine einzige, einheitliche Ergebnisdatei. Eine der obersten Prioritäten war es, Verwirrung hinsichtlich der Namen der Ergebnisse zu beseitigen. 

Mit dieser Version:

• Verwenden die Ergebnisse nun genau die Namen, die bei der Einrichtung und Auswahl des Modells definiert wurden.
• Erleichtern einheitliche Namenskonventionen das Auffinden und Verstehen der Ergebnisse.
• Die logische Gruppierung der Ergebnisse sorgt für Klarheit und Struktur im Arbeitsablauf.

Die gesamte Benutzererfahrung wurde optimiert:

• Dank einer vereinfachten, intuitiven Baumstruktur sind weniger Klicks erforderlich, um zu den Daten zu gelangen.
• Verbesserte Suchintegration.
• Schnellere Simulationslaufzeiten und geringere Speicheranforderungen.
• Selektive Ausgabesteuerung: Wählen Sie vor Beginn der Simulation genau aus, welche Gelenkergebnisse oder Körperknoten ausgewertet werden sollen.
   

Ölversorgungsleitungsnetz (OSL)

Das OSL-Netzwerk wurde von AVL EXCITE™ Power Unit auf EXCITE M migriert. Das OSL wird zur Modellierung des Ölflusses zwischen Lagersystemen verwendet, wobei mehrere Lager über ein strukturiertes Netzwerk von Ölleitungen miteinander verbunden werden.

Die wichtigsten Merkmale des Ölversorgungsleitungsnetzes sind wie folgt:

• Einfluss der Bewegung auf die OSL: Es werden die Auswirkungen von geradlinigen, Zentrifugal-, Coriolis- und Euler-Kräften berücksichtigt, die sich aufgrund der Systembewegung auf die Druckverteilung auswirken.
• Modellierung der Rohrkavitation: Öldruckabfälle, die zu Kavitation führen, werden bewertet, wobei das OSL-Verhalten von der Kavitation im Lagerspalt unterschieden wird.
• Konfigurierbare OSL-Konstruktionen: Unterstützt EHD2-Lager mit mehreren Topologieoptionen, darunter gerade, T-förmige, I-förmige, doppelt-I-förmige und mehrfach-gerade Netzwerke.
• Hydraulische Netzwerkinteraktion: Multi-OSL-Konfigurationen können miteinander verbunden werden, wobei überlappende Bohrungen als gekoppelte Systeme behandelt werden.
• Berücksichtigung von Durchfluss und Druck: Berücksichtigt Reibungsverluste (laminar/turbulent), die Abhängigkeit der Viskosität von der Rohrleitungstemperatur, Druckverluste am Ein- und Ausgang sowie die Prinzipien der Massenerhaltung.
• Kavitationserkennung und -bewertung: Identifiziert Verdampfungspunkte entlang der Leitung und bewertet das Trenn- und Wiederverbindungsverhalten der Ölsäule.
• Implementierung des Pumpeneffekts: Modelliert den durch Zentrifugalkraft induzierten Öltransport innerhalb rotierender Komponenten.

Erweiterter generischer Kontakt

Die neueste Verbesserung der Konturkontaktfunktion sorgt für mehr Flexibilität und Realismus, indem sie Knotenverformungen erfasst und das Kontaktverhalten mehrerer Knoten unterstützt. Bislang waren Konturverbindungen auf Eins-zu-Eins-Interaktionen (einzelner Knoten) beschränkt. Die neue Funktion unterstützt den Kontakt zwischen einem einzelnen Knoten und mehreren Knoten und liefert so genauere Simulationsergebnisse für komplexe Geometrien und flexible Komponenten.

Diese Version bietet mehrere wichtige Verbesserungen:

• Adaptive Referenzknoten für die Konturpositionierung
• Intelligentere Verteilung der Kontaktkraft über mehrere Knoten hinweg
• Bewertung der Reibungskräfte senkrecht zur Konturebene

Verbesserte Riemenantriebsverbindung

Die neue Riemenantriebsverbindung unterstützt nun vollständig beliebige globale Bewegungen der Riemenscheiben. Diese Verbesserung ermöglicht eine genaue Simulation der Riemendynamik in Szenarien mit erheblichen globalen Riemenscheibenbewegungen, wie z. B. bei Riemenstartergeneratoren oder Start-Stopp-Manövern.

Die Verbindung bietet eine intuitive Visualisierung der Riemenspannweiten in der Benutzeroberfläche. Die Animation der resultierenden Riemenscheibenkräfte und -momente ist nun in der 3D-Animation von AVL IMPRESS™ M verfügbar.

Erweiterte Mikrogeometrie-Definition für zylindrische Zahnräder

Die Mikrogeometrie für den vordefinierten Modifikationstyp unterstützt nun eine erweiterte Definitionsoption, die mehr Flexibilität bei der Definition der Mikrogeometrie bietet. Zu den neuen Funktionen gehören:

• Mehrere Modifikationsinstanzen: pro Modifikationstyp, jeweils mit unabhängigen Parametern.
• Zahnspezifische Anwendung: pro Zahn definiert, bietet mehr Flexibilität beim Design.
• Erweiterte Definition der Welligkeit:
  • Jetzt in jeder Richtung auf der Zahnflanke anwendbar, nicht nur in Profilrichtung.
  • Kann mit der Kontaktlinienrichtung synchronisiert werden.
  • Ermöglicht die Definition der Reihenfolge entlang des Eingriffspfads.

Diese Verbesserungen ermöglichen die Modellierung von Welligkeit, die durch Fertigungstoleranzen verursacht wird, oder die explizite Konstruktion einer kontaktlinien-synchronisierten Welligkeit, die zahnradspezifische Erregungen reduziert und auf benutzerdefinierte Erregungsreihenfolgen abzielt.

SKF-Nennlebensdauer für Wälzlager

Die Anwendung unterstützt nun die Vorhersage der Lagerlebensdauer mithilfe des cloudbasierten Berechnungsdienstes von SKF für SKF-Lager. Die Registrierung eines SKF-Kontos ermöglicht den Zugriff auf den SKF-Onlinedienst. Neben der grundlegenden Lebensdauer L10 wird auch die spezifische SKF-Lebensdauer L10m als umfassendere Methode bereitgestellt.

Verbesserte REXS-Importfunktion

Der REXS-Import wurde durch die Integration der neuen Funktionen des Wellenmodellierers und die Einführung zusätzlicher Anpassungsoptionen verbessert:

• Der verbesserte Wellenimport ermöglicht eine Trennung von inneren und äußeren Wellenlayouts, wodurch auch die Visualisierung von Bohrungen verbessert wird.
• Die oberen Steifigkeitsgrenzen können nun als Schwellenwert definiert werden. Dies hilft, Probleme zu mindern, die durch hohe Steifigkeitswerte verursacht werden, die häufig von ideal steifen Verbindungen herrühren.
• Ignorieren Sie kleine Wellenabschnitte, indem Sie einen Mindestbreitenschwellenwert für Wellenunterkomponenten festlegen. Dies hilft, die Erstellung sehr kleiner Wellenabschnitte zu vermeiden.
• Mit der Option „Schwimmende Lagerbaugruppe” können Sie automatisch schwimmende Lagerbaugruppen generieren, was die Modelleinrichtung vereinfacht. Mit dem Single Carrier Body können wir alle trägerbezogenen Komponenten (z. B. Seitenplatten, Stifte, Zentralwellen) in einem einzigen Trägerkörper zusammenfassen.
• Alle internen Verbindungen zwischen diesen Komponenten werden automatisch entfernt, um das Modell zu optimieren und die Komplexität zu reduzieren.

Anwendung zur Körperausgleichung

Unwuchten in rotierenden Bauteilen führen zu Vibrationen, Lagerverschleiß und Materialbelastung. In der Praxis werden fast alle schnell rotierenden Teile durch Gegengewichte, die an der Konstruktion angebracht werden, ausgewuchtet.

• Ziel des Auswuchtens: Die Massenverteilung wird so angepasst, dass:
  • der Schwerpunkt auf der Drehachse liegt,
  • die Trägheitsachse mit der Drehachse übereinstimmt.

In den meisten Fällen treten statische und dynamische Unwuchten gleichzeitig auf, weshalb beide gemeinsam korrigiert werden. Die Body Balancing App in EXCITE M führt Auswuchtvorgänge automatisch durch und sorgt so für einen vollständigen Ausgleich der Unwucht.

Anwendung zur Erstellung von EHD-Berichten

Anwendung zur Erstellung von EHD-Berichten

Eine neue Anwendung ist jetzt verfügbar, um die Nachbearbeitungsfunktionen nach EXCITE M Simulationen für fortschrittliche Radialgleitlager (EHD2) zu verbessern. Mit diesem Tool können Sie automatisch standardisierte Berichte erstellen, ähnlich denen, die zuvor in EXCITE Power Unit verfügbar waren.

Zu den wichtigsten Funktionen gehören:

• Nahtlose Integration: Verfügbar über die EXCITE M App-Bibliothek, wodurch ein einfacher Zugriff gewährleistet ist.
• Automatisierte Berichterstellung: Erstellt Berichte im IMPRESS M und PowerPoint-Format.
• Anpassbare Ergebnisse: Benutzer können Skalar- und nachbearbeitete 2D-Daten auswählen.
• Umfassende Datendarstellung:
  • Gemittelte Ergebnisse: Randbedingungen, Spielhöhe, Füllverhältnis, Schmierfilmhöhe, Schmiereigenschaften, Schmiermitteltemperatur, Druck und thermische Belastungen.
  • Ergebnisse bei maximalem Gesamtdruck und minimaler Spielhöhe: Spielhöhe, Füllverhältnis, Schmierfilmhöhe und Drücke.

Verbesserungen am virtuellen Beschleunigungsmesser

Die vorhandenen virtuellen Beschleunigungssensoren in EXCITE M wurden um einen dreiachsigen Beschleunigungsmesser erweitert. Neben dem Sensortyp kann auch die Ausrichtung des Sensors nach Wunsch definiert werden. Dadurch reduziert sich auch der Zeitaufwand für die Definition des Sensors im Modell.

Ermögliche faktenbasierte Designentscheidungen

EXPLORE erweckt Simulations- und Testdaten zum Leben und wandelt sie in umsetzbare technische Erkenntnisse um. Mit leistungsstarken Funktionen für die Erstellung von Ersatzmodellen, die Analyse des Designraums, die Optimierung und die Entwicklung digitaler Zwillinge hilft AVL EXPLORE™ Ingenieuren, schneller und effektiver von Daten zu Entscheidungen zu gelangen. 

In der heutigen schnelllebigen Entwicklungsumfeld bietet EXPLORE eine schlanke, intuitive Benutzeroberfläche, die Aufgabe des maschinellen Lernens im Hintergrund übernimmt, sodass Sie sich auf die technischen Ergebnisse konzentrieren können. Durch die vollständige Integration in die Benutzeroberfläche ist eine nahtlose und vertraute Bedienung gewährleistet. 

Was Sie mit EXPLORE tun können:

• Zeitaufwändige Simulationen durch schnell laufende Ersatzmodelle ersetzen.
• Entdecken Sie Designalternativen und bewerten Sie Kompromisse mit Leichtigkeit.
• Optimieren Sie die Systemleistung mit integrierten Algorithmen.
• Erstellen Sie digitale Zwillinge für prädiktive Analysen.
• Exportieren Sie Modelle als FMUs zur Integration in SDT-unterstützte Workflows.
• Erstellen Sie Ersatzmodelle aus Simulations- oder Testdaten.
• Optimieren Sie Ersatzmodelle, um die Leistung zu verbessern. AVL EXPLORE™ ist Ihre Lösung, um Komplexität in Klarheit zu verwandeln und technische Erkenntnisse zugänglicher denn je zu machen.

Wie mit jeder neuen Version der AVL FIRE™ M Software kommen Funktionen und Simulationsmöglichkeiten hinzu, die auf aktuelle und erwartete zukünftige Technologietrends im Mobilitätssektor und anderen Branchen reagieren. Bei der Version 2025 R2 lag ein starker Fokus auf dem Angebot neuer und verbesserter Simulationsmodelle für die Weiterentwicklung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren. Zur Unterstützung der virtuellen Batterieentwicklung wurden Ziele festgelegt, um die Projektdurchlaufzeiten deutlich zu verkürzen und genaue physikalische Modelle bereitzustellen. 

Brennstoffzellen und Elektrolyseure

Luftstart von PEM-Brennstoffzellen

Mit der Veröffentlichung von FIRE M 2025 R2 wurden die Simulationsmöglichkeiten für PEM-Brennstoffzellen erheblich verbessert. Eine der wichtigsten Neuerungen ist die Möglichkeit, ein vollständig realistisches Luftstart-Szenario zu modellieren. Zu diesem Zweck wurden mehrere Erweiterungen in das bestehende Leistungsmodell integriert, wodurch die komplexen elektrochemischen Prozesse genauer dargestellt werden können.

Sauerstoffreduktionsreaktion an der Anode: Während des Startvorgangs mit Luft findet die Sauerstoffreduktionsreaktion (ORR), die normalerweise auf die Kathode beschränkt ist, auch an der Anode statt. Dieses Verhalten trägt wesentlich zum starken Anstieg des Kathodenpotentials während des Startvorgangs bei.

Verbesserter Kohlenstoffoxidationsmechanismus an der Kathode: Unter Luftstartbedingungen kann das Kathodenpotential 1,5 V überschreiten, wodurch die Korrosion der Kohlenstoffträgerstruktur ausgelöst wird. Um dieses Phänomen genauer zu modellieren, wurde ein zweiter Kohlenstoffoxidationsmechanismus eingeführt. Dieser neue Mechanismus ist für Spannungen über 1 V anwendbar und umfasst sechs verschiedene Oxidarten und sieben elektrochemische Reaktionen.

Platin-Oxidation an der Anode: Zu Beginn des Startvorgangs erreicht das Anodenpotenzial etwa 1 V und liegt damit deutlich über dem Wert im Normalbetrieb. Infolgedessen wird die Platin-Oxidation nicht nur an der Kathode, sondern auch an der Anode relevant, sodass sie in das Modell aufgenommen werden muss.

Elektrochemische Doppelschichtkapazität: Aufgrund der dynamischen Spannungsschwankungen während des Startvorgangs muss das kapazitive Verhalten der elektrochemischen Doppelschicht berücksichtigt werden. Dieser Aspekt spielt eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der lokalen Spannungsprofile sowohl an der Anode als auch an der Kathode und wird nun ausdrücklich in der Simulation berücksichtigt.

Diese Verbesserungen stellen einen bedeutenden Fortschritt in der Genauigkeit der Brennstoffzellensimulation dar und ermöglichen eine robustere Konstruktion und Analyse für reale Betriebsbedingungen.

Lokales Potenzial (oben links) und Stromdichte (oben rechts) in den Katalysatorschichten im Zeitverlauf; mehrere 3D-Ergebnisse in den Katalysatorschichten und der Membran (unten) nach 0,6 s, einschließlich CO2-Produktion aufgrund von Kohlenstoffkorrosion (ganz unten)

PEM-Elektrolyseur-Zersetzung

Mit der Veröffentlichung von FIRE M 2025 R2 wurde ein bedeutender Meilenstein erreicht: die Einführung des ersten Degradationsmodells für PEM-Elektrolyseure. Dieses Modell bietet eine detaillierte Darstellung der wichtigsten Degradationsmechanismen, die die Leistung und Langlebigkeit dieser Systeme beeinflussen.

Einer der wichtigsten erfassten Degradationseffekte ist die chemische Ionomerdegradation. Dieser Prozess beginnt mit dem Sauerstoffübergang, der zur Bildung von Wasserstoffperoxid (H₂O₂) führt. In Gegenwart von Metallionen reagiert H₂O₂ unter Bildung hochreaktiver Hydroxylradikale (OH). Diese Radikale greifen sowohl die Seiten- als auch die Hauptketten des Ionomers an, was zu einer Verringerung der Ionenleitfähigkeit und einer Ausdünnung der Membran- und Katalysatorschichten führt. Bemerkenswert ist, dass dieser Degradationsprozess in der Kathodenkatalysatorschicht am stärksten ausgeprägt ist, da die Bildung von H₂O₂ vorwiegend bei Spannungen unter 0,7 V stattfindet.

Ein weiterer wichtiger Mechanismus, der in das Modell einbezogen wurde, ist die Auflösung und Wiederablagerung von Iridium an der Anode. Unter hohen Spannungen kann sich Iridium oder sein Oxid ähnlich wie Platin auflösen. Die gelösten Iridiumionen können in die Membran wandern und mit dem überschüssigen Speisewasser abtransportiert werden. Dies führt nicht nur zu einem Verlust an Katalysatormaterial, sondern trägt auch zur Ostwaldschen Reifung bei, bei der sich Iridiumionen auf größeren Partikeln wieder ablagern und dadurch die elektrochemisch aktive Oberfläche (ECSA) verringern.

Das Modell berücksichtigt auch Kohlenstoff- und Platinabbauphänomene an der Kathode, wie Kohlenstoffoxidation, Platinoxidation, Kohlenstoffkorrosion, Partikelablösung und Agglomeration. Diese Effekte sind zwar bei Brennstoffzellenkathoden bekannt, treten jedoch aufgrund des niedrigen lokalen Potentials unter Standardbetriebsbedingungen in PEM-Elektrolyseuren im Allgemeinen weniger stark auf.

Wie bei Brennstoffzellen ist das Degradationsmodell in FIRE M vollständig in das Leistungsmodell integriert. Diese Kopplung ermöglicht eine dynamische Simulation der Auswirkungen der Degradation auf wichtige physikalische und elektrochemische Eigenschaften im Laufe der Zeit.

Um die Simulationszeiten zu verkürzen, sind die Degradationsmodelle mit der bewährten Subcycling-Methode im Brennstoffzellen- und Elektrolyseurmodul von FIRE M kompatibel. Dieser Ansatz ermöglicht eine effiziente Berechnung über längere physikalische Zeiträume und zahlreiche Lastzyklen hinweg, wobei die Berechnungszeiten angemessen bleiben.

Simulation einer Heißkammer für Festoxid-Brennstoffzellen mit Strahlungswärmeübertragung

FIRE M bietet nun die Möglichkeit, eine komplette Heißkammer-Festoxid-Brennstoffzelle (SOFC) zu simulieren, indem das SOFC-Stack-Modell mit einem externen Reformer-Modell unter Verwendung des Moduls für heterogene Chemie innerhalb einer einzigen Domäne integriert wird. Dies ermöglicht eine realistischere Darstellung der katalytischen Brennstoffreformierung und der elektrochemischen Umwandlungsprozesse unter Hochtemperaturbedingungen. Der einheitliche Modellierungsansatz verbessert die Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Simulationen auf Systemebene.

In vielen SOFC-Systemen findet der Betrieb in thermisch isolierten Gehäusen statt. In solchen Umgebungen spielt die Oberflächenstrahlung zwischen heißen Komponenten und umgebenden Wänden eine wichtige Rolle bei der Wärmeübertragung. Um dieses Verhalten genau zu erfassen, unterstützt FIRE M die Anwendung des Strahlungsmoduls in allen relevanten Domänen vollständig. Dies ermöglicht eine detaillierte Modellierung des Strahlungswärmeaustauschs, was zu einem verbesserten Wärmemanagement und einer präziseren Vorhersage der Temperaturverteilungen im gesamten System beiträgt.

Batterie 

Thermisches Durchgehen von Batterien – gekoppeltes kinetisches/Entlüftungs-/Partikelmodell

Die kinetische Modellierung schließt nun die Lücke zwischen der Wärmeabgabe des Festkörpers und der Freisetzung von Entlüftungsgas und Partikeln und vereint die in einer einzelnen Batteriezelle während thermischer Runaway-Ereignisse beobachteten Phänomene. Die während des thermischen Durchgehens entstehende Entlüftungsgasmenge wird aus einem Reaktionsmechanismus und dem Verdampfungsmodell ermittelt.

Darüber hinaus können Partikel mit ihrer Umgebung interagieren und Informationen über die Wärmeübertragung und die kinetische Energie liefern, die bei einem Partikelaufprall auf Festkörper übertragen wird.

Simulationen zum thermischen Durchgehen von Batterien auf GPUs

Im Release 2025 R1 wurden eingebettete Körpersimulationen von Einphasenströmungen ohne Energiegleichung auf GPUs unterstützt. FIRE M 2025 R2 unterstützt die Ausführung eingebetteter Körpersimulationen von einphasigen Strömungen ohne, aber auch mit aktivierter Energiegleichung und mit eingebetteten Körperschnittstellen (Massenquellen) auf dem GPU-Strömungslöser. Zusammen mit den bereits zuvor veröffentlichten Funktionen für thermische Multimaterial-Domänensimulationen und Spezies-Transport können nun Batterie-Thermal-Runaway-Simulationen vollständig auf GPU-Knoten durchgeführt werden.

Verbesserungen am Ersatzschaltbildmodell

Das Batteriemodell mit Ersatzschaltung ermöglicht nun die Berücksichtigung reversibler Wärme (d. h. Wärme, die durch Entropieänderungen in den elektrochemischen Reaktionen verursacht wird) durch die neu eingeführte Eingabe „thermoelektrische Empfindlichkeit“.

ICE-basierte Antriebsstränge

IC-Motor-Modelle mit integriertem Sprühblock

Die Verwendung von Sprühblöcken in einem ansonsten beliebig ausgerichteten Berechnungsgitter hat sich im Laufe der Jahre durchgesetzt, da sie dazu beitragen, die numerische Diffusion auf effiziente und effektive Weise zu reduzieren und eine hochgenaue Berechnung von Kraftstoffsprühstrahlen bzw. Gasstrahlen zu ermöglichen.

Beim Einsatz von FIRE M Engine mit Polymeshes nutzen Anwender die Einbettungsfunktion des Tools, um vorhandene Netze in das Modell zu integrieren.
Der Hauptanwendungsfall umfasst die Einbettung strukturierter Blockmeshes für den Sprühbereich während der Kraftstoffeinspritzphase. Bislang wurden diese Blockmeshes fast immer manuell mit dem in FIRE M enthaltenen Blockmesher erstellt.

Mit 2025 R2 wird die Definition von Sprühblöcken deutlich einfacher und schneller. Zu diesem Zweck werden zwei Vorlagen bereitgestellt, eine Vorlage für einen einzelnen Block und eine Vorlage für zwei Blöcke. Die Vorlagen können mithilfe einer Reihe von Geometrie-, Ausrichtungs- und Diskretisierungsparametern angepasst werden.

Die Skizze der ausgewählten Vorlage passt sich sofort an Parameteränderungen an.
Mit der Funktion „Netz erstellen“ können Position und Größe des Sprühblocks relativ zur tatsächlichen Motorgeometrie präzise überprüft werden. In einem einzelnen FIRE M Engine-Projekt können mehrere Sprühblöcke verwendet und für einen bestimmten Kurbelwinkelbereich aktiviert werden.

Allgemeine Gasphasenreaktionsmodelle schneller lösen

Unsere Erfahrung zeigt, dass viele chemische Reaktionsmechanismen, die zur Simulation der Verbrennung in Verbrennungsmotoren oder für andere Zwecke verwendet werden, zu umfangreich sind. Das bedeutet, dass sie mehr Spezies und mehr Reaktionen enthalten, als zur Lösung des untersuchten Problems erforderlich sind. Dies kann zu unerwünscht langen, sogar übermäßigen Rechenzeiten führen. Deshalb bieten wir jetzt eine Möglichkeit, Reaktionsmechanismen auf die für die Problemlösung wesentlichen Komponenten zu reduzieren. Das Modul sdt_python von FIRE M 2025 R2 stellt Befehle zur Verfügung, die eine einfache Reduktion eines Reaktionsmechanismus über einen Befehlszeilenaufruf und eine Steuerungsdatei ermöglichen. Mit solchen reduzierten Mechanismen erreichen wir kürzere Simulationszeiten – möglicherweise sogar drastisch kürzere Simulationszeiten.

ASAM OpenSCENARIO® XML-Beschreibungen direkt im AVL Scenario Designer™

Die native Unterstützung des ASAM OpenSCENARIO®-Standards in Verbindung mit einer intuitiven Bedienbarkeit ist das, was unsere Kunden an AVL Scenario Designer™ schätzen. In diesem Zusammenhang haben wir die Tooltip-Informationen aller Eingabefelder um Feldbeschreibungen erweitert, die direkt aus der offiziellen Standarddokumentation stammen. Das bedeutet, dass Benutzer nicht mehr in der Standarddokumentation nachschlagen müssen, was ein bestimmtes Eingabefeld genau bedeutet – sie können einfach mit der Maus über ein Eingabefeld fahren, um weitere Informationen direkt aus dem ASAM-Standard zu erhalten.

Video 1:  Tooltip-Beschreibungen für Eingabefelder direkt aus dem ASAM OpenSCENARIO®-Standard

In Video 1 sehen Sie diese Funktion für das Formattribut einer Geschwindigkeitsänderung. Die Definitionen von kubisch, linear, sinusförmig und stufenweise werden automatisch in dem Tooltip angezeigt, je nach Auswahl des Benutzers. Diese Funktion unterstreicht das Engagement von AVL für die Unterstützung der ASAM-Standards.

Einführung von esmini als alternative Vorschau-Wiedergabe-Engine

Esmini ist in der OpenSCENARIO-Community weit verbreitet, da es eine einfache und zuverlässige Möglichkeit bietet, Szenarien auf Basis von ASAM-Standards zu interpretieren und wiederzugeben, ohne dass eine komplexe Infrastruktur erforderlich ist. Sein konsistentes Verhalten und seine Open-Source-Transparenz geben den Anwendern die Gewissheit, dass Szenarien in verschiedenen Umgebungen wie erwartet ausgeführt werden. Die Integration von esmini in AVL Scenario Designer™ bietet einen Mehrwert, da Benutzer Szenarien entwerfen können, die sich bei der späteren Wiedergabe in einer eigenständigen esmini Instanz identisch verhalten, wodurch das Risiko von Fehlinterpretationen verringert und Zeit bei der Validierung gespart wird. Diese Übereinstimmung zwischen Entwurf und Wiedergabe sorgt für einen reibungsloseren Arbeitsablauf und vorhersehbarere Ergebnisse für Szenarioentwickler.

Video 2: Umschalten der Wiedergabe-Engine in AVL Scenario Designer™

Wie Sie in Video 2 sehen können, ist es für den Benutzer sehr einfach, die Wiedergabe-Engine zwischen unserem internen Szenario-Interpreter zu esmini zu wechseln. Die Benutzererfahrung des Szenario-Design-Workflows ist über alle Wiedergabe-Engines hinweg konsistent, da sie nur im Backend zur Berechnung der Trajektorie-Vorschauen und Ereignis-Timeline-Informationen verwendet werden. Die offene Architektur ermöglicht es uns, die Ausgabe anderer Simulatoren zu integrieren, um Benutzern bei der Gestaltung von Szenarien für ihren Zielsimulator zu helfen – wenn Sie mehr erfahren möchten, können Sie sich gern an uns wenden.

Virtuelle Bewertung des Fahrgastkomforts mit AVL DRIVE™

Beim automatisierten Fahren ist der Komfort für die Passagiere ein entscheidender Marktdifferentiator. Ob es sich nun um ein Robo-Taxi handelt, in dem die Fahrgäste E-Mails lesen und Kaffee trinken möchten, oder um einen People Mover am Flughafen, in dem stehende Passagiere sanfte Stopps und Starts erwarten – Komfort schafft Vertrauen in das System.

Die kombinierte Lösung von AVL führt zusätzliche Analysen der Ergebnisse szenariobasierter Sicherheitstests durch, um auch den Fahrkomfort und das Sicherheitsempfinden der Passagiere während der Manöver zu analysieren. So können unsere Kunden die Kalibrierung von ADAS-Funktionen und autonomen Fahrzeugen (AV) für ein reibungsloses Fahrerlebnis optimieren, ohne Kompromisse bei der Sicherheit einzugehen.

Wenn Sie mehr über diese Lösung erfahren möchten, sehen Sie sich unser kostenloses On-Demand-Webinar an.

Hochwertige Sensorfusion mit ASAM OSI®-Sensoren

Der AVL Scenario Simulator™ unterstützt nun hochentwickelte Sensor-Fusions-Workflows, sodass Anwender Perzeptionssysteme anhand interpretierter Sensorausgaben auf Objektlistenebene validieren können. Dieser Ansatz vereinfacht die Entwicklung, indem er eine unabhängige Sensordatenverarbeitung ermöglicht, wodurch bewährte Algorithmen leichter wiederverwendet und Debugging und Prototyping beschleunigt werden können. Die statistischen Sensormodelle des Simulators laufen bis zu 1000-mal schneller als Echtzeit und können für Effekte wie Reichweite oder Gaußsche Rauschfehler parametrisiert werden, wodurch Anwender die Testabdeckung maximieren und Sensorkonfigurationen effizient benchmarken können.

Weitere Informationen und eine Live-Demo finden Sie im kostenlosen On-Demand-Webinar.

AVL VSM™ stellt einsatzfertige Fahrsimulatoren und eine neue Steuerungskonfiguration (DiL) vor und schließt sich Virtual Studio Dynamics (Testbeds) an

Einsatzfertige Fahrsimulatoren, von statisch bis voll dynamisch

Der Aufbau, die Konfiguration und die Wartung professioneller Fahrsimulatoren kann ein komplexer und zeitaufwändiger Prozess sein. Wir bei AVL verstehen diese Herausforderungen und bieten schlüsselfertige Lösungen, die darauf ausgelegt sind, die typischen Probleme unserer Kunden zu lösen. Unsere umfassende Toolchain sorgt für einen reibungslosen Ablauf von Anfang bis Ende, sodass Sie sich auf das Wesentliche konzentrieren können: hocheffiziente und qualitativ hochwertige virtuelle Entwicklungsprozesse.

Einer der wichtigsten Vorteile von AVL ist die vollständige Integration unserer Tools, die sowohl Software- als auch Hardwarekomponenten umfassen. Dieser ganzheitliche Ansatz gewährleistet, dass alle Elemente präzise zusammenarbeiten und zuverlässige und genaue Simulationsumgebungen bieten. Darüber hinaus umfassen unsere Lösungen korrelierte Fahrzeugmodelle, die die Qualität wesentlich erhöhen und den Implementierungsprozess eines neuen DiL-Systems sowie der damit verbundenen Methoden beschleunigen.

Um die Effizienz weiter zu steigern, bietet AVL maßgeschneiderte Trainings für Ihre spezifischen Anforderungen und Anwendungen an. Diese helfen Ihrem Team, die Technologie schnell zu beherrschen, die Entwicklungszyklen zu beschleunigen und das Potenzial Ihres Fahrsimulators unabhängig von der Systemkonfiguration oder dem Anwendungsschwerpunkt voll auszuschöpfen. Die einstzfertigen Fahrsimulatoren von AVL reduzieren die Entwicklungszeit und -kosten, während sie gleichzeitig eine hohe Präzision und Effizienz gewährleisten.

Neue Konfiguration der Steuerelemente für den Fahrsimulator  

Mit unserer neu eingeführten Funktion zur Konfiguration und Kalibrierung der Fahrersteuerung können Benutzern, verschiedene Aspekte der Fahrschnittstelle anpassen. Dazu gehören Lenkung, Pedale, Gangschaltung und Zündung. So können sie spezifischen Testanforderungen oder Fahrerpräferenzen gerecht werden. Dieses Maß an Anpassungsfähigkeit ist entscheidend, um über eine Vielzahl von Fahrsimulatortypen und Anwendungsfällen hinweg realistische und wiederholbare Ergebnisse zu erzielen. 

Das vielseitige System unterstützt eine Vielzahl von Hardwarekonfigurationen und eignet sich daher sowohl für Büroeinrichtungen als auch für professionelle Driver-in-the-Loop-(DiL)-Umgebungen.. Ganz gleich, ob Sie Tests in der frühen Entwicklungsphase durchführen oder eine hochpräzise Validierung vornehmen – diese flexible Konfiguration gewährleistet eine nahtlose Integration und konsistente Leistung.

Die Lösung verbindet AVL VSM™ mit einer Vielzahlhandelsüblicher Lenk- und Pedalsysteme und gewährleistet so Kompatibilität und Skalierbarkeit. Das Ergebnis ist eine verbesserte User Experience mit einer intuitiven, präzisen und zuverlässigen Fahrzeugsteuerung, die das reale Fahrzeugverhalten widerspiegelt. Ingenieure können so aussagekräftige Daten extrahieren und die Fahrleistung schneller optimieren.

AVL VSM™ wird Teil von Virtual Studio Dynamics 2025

VSM ist nun vollständig in die Virtual Studio Dynamics-Plattform  integriert und ermöglicht so eine nahtlose Interaktion zwischen Simulation und mehreren physikalischen Testumgebungen. Durch diese leistungsstarke Integration wird die Lücke zwischen virtuellen und realen Tests geschlossen. Ingenieuren können somit Fahrzeugfunktionen, -systeme und -komponenten in einem optimierten, effizienten Arbeitsablauf entwickeln, validieren und verfeinern.

Mit diesem Angebot können Anwender kritische Fahrzeugmerkmale wie Energiemanagement, Fahrdynamik, Fahrbarkeit und Sicherheit in verschiedenen Umgebungen testen, darunter Asphalt, reibungsarme Oberflächen, Offroad-Bedingungen und Rennstrecken. Das System ermöglicht außerdem die schnelle Erstellung virtueller Zwillinge innerhalb von nur zwei Tagen mithilfe von KI-basierter Modellierungund verkürzt somit den Entwicklungszeitplan erheblich.

Kunden profitieren von einsatzbereiten Fahrzeugen und Testvorlagen sowie einer um 40 % reduzierten Vorbereitungszeit und einer hohen Korrelationsqualität von über 90 %. Ein einziges Modell kann in verschiedenen Umgebungen verwendet werden, was während des gesamten Entwicklungsprozesses für Flexibilität, Konsistenz und Skalierbarkeit sorgt. Simulation und Test sind jetzt effizienter, genauer und anpassungsfähiger als je zuvor.

Die neueste Version unserer Co-Simulations- und Integrationsplattform, die zur Optimierung und Verbesserung der kollaboraitiven Entwicklung und Prüfung in Software-in-the-Loop-Umgebungen (SiL) entwickelt wurde, bietet erweiterte Funktionen, mit denen Teams ihre SiL-Workflows nahtlos integrieren, validieren und optimieren können, um die Effizienz und Innovationskraft zu steigern. 

Zu den spannendsten neuen Funktionen gehören:

• Collaboration Server – für verteilte IP-geschützte Co-Simulation
• FMI 3.0 Layered Standard Virtual Bus – für eine schnellere vECU-Integration
• AVL EXCITE™ M-Schnittstellenkomponente – für nahtlose 1D-3D-Kopplung
• Bezogene Effizienz-Add-ons:
  • Run-Tab für KPI-basierte DoE-Monitoring
  • FMI 3.0 zeitbasierte clocks für eventgesteuerte Tests
  • Automatisierte Modellverbindungen: implizit namensbasiert
  • Unterstützung für große MF4-Dateien

Collaboration Server

FMUs werden häufig für die gemeinsame Nutzung von Modellen in Simulationen verwendet, bergen jedoch das Risiko, dass sensible IP-Rechte offengelegt werden, da Modelldetails in Ressourcen oder Binärdateien zugänglich sein können. Der Model.CONNECT™ Collaboration Server löst dieses Problem, indem er Proxy-Client-FMUs bereitstellt, die eine Verbindung zu servergehosteten Modellen herstellen und so den Schutz geistigen Eigentums gewährleisten und gleichzeitig eine nahtlose Co-Simulation ermöglichen. Der Server kann von OEMs oder Zulieferern gehostet werden, unterstützt sichere HTTPS-Verbindungen und ermöglicht eine flexible Zugriffskontrolle, einschließlich der Widerrufung von Nutzungsrechten. Über den IP-Schutz hinaus ermöglicht er auch die Zusammenarbeit, wenn Modelle zu komplex sind, um sie zu verpacken, oder physische Komponenten beinhalten, wobei eine Echtzeit-Interaktion unter geeigneten Zeitschrittgrößen möglich ist.

FMI 3.0 Layered Standard Virtual Bus (FMI-LS-BUS)

Moderne Fahrzeuge integrieren mehr als 100 Steuergeräte (z. B. ECM, BMS, Komfortsysteme), die über CAN, LIN, FlexRay oder Ethernet miteinander verbunden sind. Um diese komplexen Netzwerke frühzeitig zu validieren, setzen OEMs zunehmend auf virtuelle Steuergeräte (vECUs) in der Simulation. Zu diesem Zweck wird FMI 3.0 durch den FMI Layered Standard for Network Communication (FMI-LS-BUS) erweitert um eine standardisierte Interaktion auf Netzwerkebene zwischen FMUs zu ermöglichen. Model.CONNECT unterstützt bereits vECUs gemäß dem Entwurf v1.0.0-rc1.

Es werden zwei Abstraktionsebenen definiert:

• High Cut (physikalische Abstraktionsschicht):
  Signal-/Frame-basierte Kommunikation über FMI 3.0-Terminals. Signale, Frames und Timing (via clocks) werden in Model.CONNECT automatisch über eine Virtual Bus-Komponente verwaltet. Dies ermöglicht die effiziente Verbindung mehrerer vECUs über .dbc- oder arxml-Beschreibungen. Fehlende Signalschreiber werden gekennzeichnet und können durch Konstanten, Tabellen oder Messwiederholungen ergänzt werden.
   
• Low Cut (Netzwerkabstraktionsschicht):
  Kommunikation auf Bit-Ebene einschließlich Protokolleffekten wie CAN-Arbitrierung oder Busfehlern. Der Datenaustausch erfolgt über binäre Tx/Rx-Variablen und wird mit clocks synchronisiert. Operationen wie „Transmit“, „Confirm“ oder „Arbitration Error“ ermöglichen eine detaillierte Simulation des Busverhaltens. Dies unterstützt die Analyse von Buslast, Verzögerungen, Fehlerbehandlung oder Prioritätskonflikten.

FMI-LS-BUS ermöglicht eine skalierbare und interoperable Netzwerksimulation von vECUs. Model.CONNECT integriert beide Abstraktionsschichten und gehört zu den ersten Tools, die diesen neuen Standard implementieren, wie kürzlich auf der ASAM vorgestellt wurde. Darüber hinaus unterstützt Model.CONNECT auch zeitbasierte FMI 3.0-Uhren für ereignisgesteuerte SiL-Tests.

Neue AVL EXCITE™ M-Schnittstellenkomponente

Die neue Version von Model.CONNECT unterstützt nun auch AVL EXCITE M mit einer speziellen Modellschnittstelle. Das bedeutet, dass das EXCITE M-Modell innerhalb desselben Prozesses simuliert wird (unter Verwendung der FMI-Technologie im Hintergrund).

Die Konfiguration ist sehr einfach. Ein EXCITE M-Modell innerhalb derselben Projektdatei kann direkt ausgewählt werden, und alle seine Ports werden automatisch verfügbar.