Ein Hardware-in-the-Loop Prüfstand (HiL-Prüfstand) von TMX schafft für Ihren Prüfling eine virtuelle, aber absolut realitätsnahe Umgebung. Dies ermöglicht Ihnen, kritische Komponenten zu testen, ohne dass die reale Umgebung existieren muss. Unsere maßgeschneiderten HiL-Tests kombinieren raffinierte Konstruktionen mit offenen Software-Schnittstellen und hochwertiger, modularer Messtechnik. TMX-Lösungen integrieren etablierte Standard-Werkzeuge und bieten maximale Flexibilität – das spart nicht nur Zeit und Kosten, sondern macht Entwicklungsprozesse effektiver und zuverlässiger.
Ein Hardware-in-the-Loop-Prüfstand (HiL-Prüfstand) ermöglicht es, Komponenten und Systeme unter realistischen Bedingungen zu testen, noch bevor sie in ihr endgültiges Einsatzumfeld integriert werden. Der Prüfling verhält sich dabei so, als wäre er bereits Teil des Gesamtsystems, da er exakt den gleichen physikalischen und elektronischen Einflüssen ausgesetzt wird.
Typische Simulationen, die in einem HiL-Test Anwendung finden, sind Restbus-Simulationen (zum Nachbilden des fehlenden Feld- oder Fahrzeugbusses), Umweltsimulationen (zur Erprobung von Hitze, Kälte, Nässe etc.) und Lastprofilsimulationen (zur realitätsnahen Nachbildung mechanischer Belastungen).
Dazu gehören mechanische Belastungen wie Kräfte, Drehmomente, Temperaturen, Drücke, Drehzahlen, Beschleunigungen und Vibrationen. Ebenso essenziell sind die software- und firmwareseitigen Rahmenbedingungen. Besonders wichtig ist dabei die Kommunikation mit Steuergeräten über Bussysteme wie CAN oder LIN, wie sie in modernen Fahrzeugen zum Einsatz kommen.
Durch diese Kombination aus physikalischen und digitalen Einwirkungen entsteht eine Testumgebung, die den Prüfling glauben lässt, er befinde sich bereits an seinem späteren Einsatzort. Dies ermöglicht aussagekräftige Ergebnisse und eine optimierte Entwicklung.
Am Beispiel eines elektrischen Fensterhebers lässt sich das Prinzip eines HiL-Prüfstands anschaulich erklären. Es gibt verschiedene Bauweisen; eine häufige Variante nutzt einen Elektromotor, der über ein Schnecken- oder Stirnradgetriebe eine Seiltrommel antreibt. Je nach Drehrichtung wird das Fenster entweder geöffnet oder geschlossen.
Während der Fensterbewegung treten unterschiedliche Reibungskräfte auf. Im mittleren Bereich bleibt die Reibung durch Gummidichtungen weitgehend konstant, während sie an den Endpunkten durch Fensterkrümmung und mechanischen Endanschlag stark ansteigt. Ein HiL-Prüfstand muss diese mechanischen Belastungen durch präzise Echtzeit-Regelung simulieren können.
Ein leistungsfähiger HiL-Test erfordert realistische Umweltsimulation: Fensterheber in Fahrzeugtüren müssen extremen Temperaturschwankungen von -40°C im Winter bis über 100°C im Sommer standhalten. Die direkte Sonneneinstrahlung erhitzt die Tür erheblich, wobei der Motor einen Großteil dieser Wärme aufnimmt.
Die Fenstersteuerung erfolgt im Fahrzeug über Taster in der Fahrzeugtür, während ein Steuergerät die eigentliche Ansteuerung über den Fahrzeug-Bus (CAN oder LIN) übernimmt. Zudem koordiniert dieses Steuergerät Komfortfunktionen (automatische Öffnungs- und Schließmodi, Synchronisation mit Zentralverriegelung), Sicherheitsfunktionen (Einklemmschutz) und Fehlererkennung. Für das HiL-Testing wird entweder das Original-Steuergerät benötigt oder der HiL-Prüfstand übernimmt diese Kommunikation durch Restbus-Simulation.
🔹 Simulation der Zielumgebung 🔹
Frühzeitige Validierung ohne physisches Gesamtsystem
🔹 Dynamische Lastsimulation & echtzeitfähige Regelung 🔹
Mechanische und elektrische Belastungsszenarien realistisch nachstellen
🔹 Restbus-Simulation & Kommunikationsschnittstellen 🔹
Steuergeräte & Kommunikationssignale simulieren über CAN, LIN, Ethernet & Co.
🔹 Umweltsimulation 🔹
Einflussfaktoren wie Temperatur, Feuchtigkeit oder Alterung testen
🔹Automobil- und Nutzfahrzeugindustrie🔹
z.B. HiL-Tests für Fahrzeugscheinwerfer, Fensterheber, Getriebe und Motoren
🔹Luft- und Raumfahrt🔹
z.B. Autopilot- und Flugdynamik-Tests in virtuellen Umgebungen
🔹Energiebranche🔹
z.B. Validierung von Leistungselektronik, Batteriesystemen und Wechselrichtern
🔹Industrieautomation & Robotik🔹
z.B. Validierung von Steuerungen für Maschinen und Produktionsanlagen
Ein HiL-Prüfstand von TMX bietet Ihnen eine vollständige Testumgebung, in der sowohl physikalische als auch softwareseitige Bedingungen realitätsnah simuliert werden können. Physikalische Parameter wie Temperatur, Kräfte und Drehmomente werden exakt geregelt, unter Verwendung bewährter Tools wie z.B. Matlab Simulink. Gleichzeitig wird die Softwareumgebung abgebildet, indem die Bus-Kommunikation (z. B. mit Vector) sowie die Integration von Steuergeräten (mit Tools wie INCA oder dSpace) berücksichtigt wird. Diese umfassende Simulation ermöglicht eine genaue Prüfung und Optimierung von Maschinen- und Fahrzeugkomponenten, bevor sie in der realen Welt eingesetzt werden.
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Die Mechanik eines TMX HiL-Prüfstands wird exakt auf die realen Belastungsszenarien des Prüflings ausgelegt und abgestimmt. So wird zum Beispiel bei einem Prüfstand für Fensterhebermotoren ein wegabhängiges Drehmomentprofil über eine intelligente Kombination aus Adaptermechanik, Bremse und Führungsschlitten nachgebildet – inklusive sicherer Temperaturführung durch eine Klimakammer. Eine hochwertige Messwelle erfasst sowohl Drehmoment als auch Drehwinkel, während stabile Schlittensysteme für gleichmäßige Grundlastmomente sorgen. Durch Wirbelstrombremsen werden die im Fahrzeug auftretenden Lastprofile präzise nachgestellt, sodass eine realitätsnahe Simulation aller mechanischen Belastungen garantiert ist.
In unseren HiL-Prüfständen setzen wir auf leistungsfähige Mess-, Steuer- und Regeltechnik, die komplexe Aufgaben in Echtzeit bewältigt. Die eingesetzten Signalprozessoren führen Berechnungen direkt auf den eingehenden Datenströmen durch, um ein authentisches Verhalten zu gewährleisten. Durch die flexible Programmierung in herstellerspezifischen Sprachen oder Hochsprachen wie C/C++ werden die Systeme optimal an die jeweiligen Anforderungen angepasst. Offene Schnittstellen ermöglichen die Anbindung an verschiedene Regelungs- und Modellbildungssysteme wie Matlab, sodass eigene Regelalgorithmen implementiert werden können. Die Integration in Umgebungen mit Restbussimulation wird durch verschiedene Schnittstellen und Implementierungen nahtlos ermöglicht.
Die TMX-Software bildet das Herzstück moderner HiL-Prüfstände und überzeugt durch ihre Leistungsfähigkeit und flexible Erweiterbarkeit. Sie ermöglicht die nahtlose Einbindung externer Systeme für Aufgaben wie Modellbildung und Simulation. Besonders die Restbussimulationen spielt häufig eine zentrale Rolle und geht weit über das einfache Senden einiger CAN-Botschaften hinaus. In vielen Fällen werden Restbussimulationen direkt vom Kunden oder Hersteller des DUT bereitgestellt, da sie tiefgehende oder firmengeschützte Informationen enthalten, die in die Firmware des Steuergeräts eingebettet sind. Darüber hinaus unterstützt TMX branchenübliche Standards wie Vector, dSPACE und INCA. Die Integration von Umweltsimulationen und die Unterstützung unterschiedlicher Datenformate aus verschiedenen Subsystemen gehören ebenso zum Leistungsumfang wie umfangreiche mathematische Online-Funktionen. Besonders wertvoll für Ingenieure sind die vielfältigen Eingriffsmöglichkeiten in Regelungsparameter und Optimierungsprozesse, etwa für die Analyse von Frequenzgängen oder Sprungantworten. Eine übersichtliche, frei gestaltbare Bedienoberfläche sorgt dafür, dass alle relevanten Daten effizient zusammengeführt und ausgewertet werden können.
Unsere HiL-Prüfstände ermöglichen hochrealistische Tests – selbst wenn das finale Gesamtsystem noch nicht verfügbar ist. Mit ausgereifter Regelungstechnik, flexibler Integration und durchdachten mechanischen Lösungen schaffen wir eine Prüfplattform, die echte Bedingungen simuliert – zuverlässig, effizient und individuell anpassbar.
20+ Jahre Prüfstandsbau mit einem starken Experten-Netzwerk
Unsere HiL-Prüfstände simulieren präzise Lastprofile mit hochdynamischer Echtzeitregelung – z. B. für wegabhängige Drehmomentsimulationen.
Unzählige clevere Lösungen für Temperatur- und Klimakammerdurchführungen für echte Umweltbedingungen
Viele Lösungen für Restbussimulationen für wirklichkeitsnahe Fahrzeugumgebungen
Die anpassungsfähige Bedienoberfläche und die Unterstützung zahlreicher Branchenstandards garantieren effiziente Prüfprozesse und optimale Erweiterbarkeit.
Lernen Sie die Technologie hinter den HiL-Prüfständen von TMX kennen und was uns auszeichnet.
Welche HiL-Tests sollen abgedeckt werden? Welche technischen Rahmenbedingungen sind relevant? Wir definieren gemeinsam die Anforderungen und entwickeln ein passendes Prüfstandskonzept.
Mechanik, Steuerung, Messtechnik, Software – wir kombinieren bewährte Industrie-Standards mit innovativen Lösungen, um eine leistungsfähige und zukunftssichere Lösung zu schaffen.
Ihr Prüfstand wird gebaut, montiert und mit der passenden Software ausgestattet. Wir achten auf höchste Präzision und eine modulare Architektur für spätere Erweiterungen.
Nach erfolgreichem Aufbau erfolgt die erste Testphase. Hier prüfen wir alle Funktionen, nehmen Anpassungen vor und validieren den Prüfstand unter realistischen Bedingungen.
Damit Sie den Prüfstand optimal nutzen können, bieten wir eine ausführliche Schulung sowie eine vollständige technische Dokumentation. Zudem stehen wir Ihnen mit Wartung und Support langfristig zur Seite.
Jedes Testumfeld hat eigene Anforderungen – deshalb setzen wir auf maßgeschneiderte Lösungen. Unsere Hardware-in-the-Loop-Prüfstände werden für eine verschiedene Anwendungen eingesetzt, darunter:
Wir beraten Sie gerne zum Thema HiL-Tests und HiL-Prüfstände und finden passende Lösungen für Ihre spezifischen Anforderungen. Kontaktieren Sie uns noch heute für ein unverbindliches Beratungsgespräch oder eine schnelle Preisabschätzung.
