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Kurzversion der Dissertation von Herrn Dr.-Ing. Tobias Düser
X-in-the-Loop – ein durchgängiges Validierungsframework für die Fahrzeugentwicklung
am Beispiel von Antriebsstrangfunktionen und Fahrerassistenzsystemen
Die aktuelle Entwicklung im Fahrzeugbau mit einer enormen Zunahme an Antriebskonzepten, zum
Beispiel Doppelkupplungsgetriebe, Hybridantriebe und Brennstoffzellen, sowie komplexe Steuerungs-
und Regelungsfunktionen erfordern die Erforschung neuer Entwicklungs- und insbesondere
Validierungsmethoden – Methoden, die Simulation und reale Erprobung auf allen Ebenen vom
Wirkflächenpaar bis zum Gesamtfahrzeug sinnvoll koppeln und unterstützen. Die Integration von
Fahrer und Umwelt, in einer durchgängigen und reproduzierbaren Art und Weise, ist eine wichtige
Voraussetzung für die Validierung neuer Fahrerassistenzsysteme und Antriebsstrangfunktionen.
In der Arbeit von Herr Dr.-Ing. Tobias Düser wird ein neues Handlungssystem für die zentrale Aktivität
Validierung im Produktentstehungsprozess, das sogenannte X-in-the-Loop-Framework (siehe
Bild 1), entwickelt, implementiert und an ausgewählten Beispielen angewandt und verdeutlicht.
Dieses Framework stellt die Basis für eine durchgängige Umgebung zur Integration von Simulation
und Test, unter Berücksichtigung der mit dem Fahrzeug interagierenden Systeme (Fahrer und
Umwelt) dar.
Bild 1: X-in-the-loop-Framework
KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft
www.kit.edu

Ausgehend von einer abstrakten und systemtheoretischen Beschreibung wird eine flexible und
offene, auf etablierten Methoden und Werkzeugen basierende Soft- und Hardwarearchitektur abgeleitet
– eine Voraussetzung für den produktiven, industriellen Einsatz.
Im Bedarfsfall muss genau geklärt werden, inwieweit ein Restfahrzeugmodell, bzw. die Integration
von Fahrer oder Umwelt, notwendig ist. Gleiches gilt für den entsprechenden Detaillierungsgrad.
Hierfür wird ein Prozess (siehe Auszug in Bild 2) bereitgestellt, der eine aufgabenorientierte
Spezifikation und Konfiguration des Frameworks ermöglicht. Dieser wird zum einen theoretisch
beschrieben, an einem Anwendungsbeispiel verdeutlicht sowie in Form eines Leitfadens für
Entwickler zur Verfügung gestellt.
Bild 2: Auszug Spezifikationsprozess – Alternative Lösungen
Die Implementierung erfolgt am Beispiel Vehicle-in-the-Loop – sowohl am Rollenprüfstand (siehe
Bild 3) als auch im Fahrversuch. Nach dem Aufzeigen neuer Applikationsmöglichkeiten wird an
vier Beispielen aus dem Bereich der Antriebsstrangfunktionen und Fahrerassistenzsysteme die
Flexibilität und die Vielfältigkeit des Frameworks verdeutlicht.
Bild 3: Vehicle-in-the-Loop am Rollenprüfstand
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