车辆研发数字化

过去,原型车的测试都是使用物理方法,在未来,保时捷将有可能以数字化和高度互联化的方式测试整车和部件。保时捷新闻中心将为各位展示其中的几个例子。

Matrix beam LED headlights, 2019, Porsche AG
计算出最佳的光分布的矩阵 LED 大灯

 

负责虚拟测试 Stefan Singer:“我们希望利用这些方法,在未来能够以虚拟驾驶员的身份体验复杂的车辆功能。”。负责测试与验证的 Steffen Strebel 补充道:“这种混合开发方法能够对真实道路交通中难以重现的情况进行客观和可重现的测试。”

即将到来的电动汽车时代带来了混合开发过程中的许多创新。一个例子是热管理,它确保大容量电池和电力驱动系统的温度始终保持在一个确定的窗口内。例如,Taycan 选用了 1500 万个计算出来的液压回路布线选项中的 200 个,这些在维斯阿赫“流动实验室”的试验台上进行了集中模拟,将真实的热管理系统与数字原型以及真实的控制设备连接起来。这缩短了将这方面标准化所需的开发时间,并减少了所需的实际原型机的数量。

“Flow Laboratory” in Weissach, 2019, Porsche AG
魏斯阿赫的“流动实验室”

 

“如果在我们称为 ThermoLab 的互联系统试验台上并行工作,就能加快开发进程,” V 型发动机热管理主管 Daniel Eichacker 在展望近期前景时表示,“如果我们能在流动实验室和冷却回路、调节系统之间交换温度等信息,那将是整个车辆热模型的真正里程碑。”

Data-driven development, 2019, Porsche AG
具有在线连接的高性能控制设备

 

“运动模式按钮实际按下的频率是多少?最常用的驱动方式是什么?这种通过 PDRM 获得的信息将直接集成到我们产品的进一步改进中,”Alexander Haug 说。他希望 Taycan 的绝大多数客户能选择参与 PDRM 项目。当然,他强调每位客户都可以自由决定是否为数据分析做出贡献,客户必须在车内主动确认意向,客户的隐私必须得到保证,“例如,即使启动了 PDRM,我们也只看到一台车遇到了交通堵塞,而不是在何时何地。”

Total Human Model for Safety, 2019, Porsche AG
人体模型:基于精确数据材料的模拟

 

而人体模型是精确地复制整个人体解剖结构,其结果是 THUMS 非常适合于证明运动过程的运动学研究。它们能帮助评估紧急刹车辅助系统之类的主动安全系统。目前的 THUMS 模型使得评估伤害风险成为可能,因此在检测可能由自动驾驶引起的新事故场景方面具有重要价值。Keding 解释说:“人体模型正逐渐成为未来约束系统发展、评估和论证的工具。”它们对于相关的评级和立法方面也越来越有价值,这可以从美国的 NHTSA 立法和 E-NCAP 中看到,这两项立法都在推动它们的逐步应用。

尽管真实到细节的模拟能够比物理碰撞测试假人表现出更大的多样性,但它们不能否认每个人都是不同的这一事实。事实上,最大的挑战是将生物特征的巨大宽容度转移人体模型上——这是一项需要耗费大量资源的任务,因为每个个体在灵活性、骨骼结构以及由此产生的与约束系统的交互方面都是不同的。“我们从2013年就开始接触人体模型,并一直在推动发展,”Keding 表示,“诸如生物力学和医学等超越传统工程等特定组件对于进一步发展是必要的。”

Design studio, 2019, Porsche AG
内饰新设计的真实印象是由 VR 眼镜创造的


数字化设计过程的下一个扩展阶段,即所谓的用户体验盒,它提供了与互动媒体的连接,使其具有高度的真实性和体验感。根据操作人员的喜好,驾驶舱里的屏幕和触控显示区域可以装载自定义的交互式内容。为此,设计师使用智能手机或平板电脑访问新创建的中央图形文件夹,所有动画和图像都存储在该文件夹中,然后他们可以通过智能手机选择各种设计,将它们转移到用户体验框中的一个显示器上,只需几秒钟就可逐个查看。

Meissner透露:“Xperience引擎为我们的用户体验盒奠定了基础,与可视化无缝集成,因此可以如 VR 眼镜这样的创新数字展示工具来展示。”这里创建的系统跨越多个学科,将可视化过程与 UX 设计过程结合起来。“我们相信,数字化的一个决定性优势是能够更早体验我们的产品,对其设计进行全面的研究,并更有效地开发它们,”VR 展示的可视化专家 Viktor Weizel 表示。

相关文章