Die Lebenszyklen von Fahrzeugen und die Innovationszyklen zugrundeliegender Technologien laufen auseinander, sehr zum Nachteil der Fahrzeughersteller. Besonders betroffen sind dabei Bereiche, die geringe Stückzahlen mit hoher Variabilität und langen Garantiezeiträumen kombinieren, zum Beispiel Busse. Dadurch ergibt sich eine Anzahl an Herausforderungen an die Hersteller, die im Rahmen dieser Dissertation herausgearbeitet werden. Anschließend erfolgt eine Betrachtung des Standes der Wissenschaft und Technik, insbesondere mit Hinblick auf die Fragestellung, wie denn dieser die Herausforderungen adressiert. Dabei werden neben technischer auch rechtliche Aspekte beleuchtet, die ihrerseits neue Herausforderungen hinzufügen. Gezeigt wird, dass klassische Fahrzeugarchitekturen mit ihren unflexiblen signalbasieren Elektrik-/Elektronik-Architekturen nicht mehr geeignet sind, diesen Herausforderungen zu begegnen. Flexiblere serviceorientierte Architekturen eignen sich weitaus besser, um neue Trends wie das automatisierte Fahren oder fortschrittlichere, kamerabasierte Fahrerassistenzsysteme zu integrieren. Dabei werden verschiedene Ansätze wie die bereits in der Automobilindustrie verbreitete AUTOSAR Adaptive Platform und das bisher hauptsächlich in der Forschung eingesetzte Robot Operating System 2 (ROS2) vorgestellt und miteinander verglichen. Als Konsequenz wird in dieser Dissertation eine (re-)konfigurierbare Fahrzeugarchitektur entwickelt, die Synergien aus einer Verknüpfung verschiedener Domänen wie Nutzfahrzeuge und PKW, aber auch Informationstechnik nutzt. Dies sind zum einen geringere Stückpreise durch Nutzung von Komponenten aus Domänen mit höheren Stückzahlen, zum anderen durch ein Ersetzen von beispielsweise Sensoren durch günstigere beziehungsweise überhaupt noch verfügbare Exemplare während des Lebenszyklus eines Fahrzeuges. Basierend auf einer serviceorientierten Architektur in ROS2 und vorher definierter Anforderungen an eine solche Fahrzeugarchitektur, wird ein Konzept entworfen und anschließend prototypisch umgesetzt, um Use-Cases darzustellen, die besonders von dieser neuartigen Architektur profitieren. Ein Beispiel hierfür ist das Austauschen von Steuergeräten, entweder aus den oben angesprochenen Gründen der Verfügbarkeit oder Kosten von Komponenten oder aber zur Erweiterung der Funktionalität. Zur Senkung von Betriebskosten und Verbesserung der Energiebilanz des Fahrzeuges und der Flotte können außerdem Funktionalitäten beziehungsweise Services in das Backend ausgelagert werden. Die Evaluation dieser prototypisch umgesetzten Architektur und der Use-Cases zeigt, dass der Ansatz grundsätzlich funktioniert und außerdem eine nutzbare Performanz erreicht. Neue Chancen ergeben sich durch eine mögliche Steigerung der Ressourcenauslastung und dynamischer Redundanz, die ausgefallene Komponenten zur Laufzeit des Fahrzeuges ausgleichen kann.


    Access

    Download

    Check availability in my library


    Export, share and cite



    Title :

    Die (re-)konfigurierbare Fahrzeugarchitektur


    Contributors:

    Publication date :

    2021



    Type of media :

    Miscellaneous


    Type of material :

    Electronic Resource


    Language :

    German




    Fahrzeugarchitektur und Infrastruktur

    Wolf, Fabian | Springer Verlag | 2023


    Elektronische Fahrzeugarchitektur zur Aktuatordiagnose

    PERUMALSAMY GOWTHAM | European Patent Office | 2022

    Free access

    Fahrzeugarchitektur fuer alternative Antriebe

    Subaru Motor,JP | Automotive engineering | 2016


    Neue Fahrzeugarchitektur bei Subaru

    Gfeller,S. / Subaru Motor,JP | Automotive engineering | 2016


    System zur Verwaltung verschiedener Fahrzeugkomponenten in einer elektrischen-elektronischen Fahrzeugarchitektur und Fahrzeugarchitektur

    ALSHARIF MOHAMMAD / HEGEDÜS-BITE ISTVAN / BICHELMEIER HUBERT et al. | European Patent Office | 2024

    Free access