Der große Alleskönner: HIL-Systeme

Das klassische HIL-System bildet den höchsten Integrationsgrad innerhalb von Automotive Testumgebungen ab. Es verfügt über einen leistungsstarken Echtzeitrechner, der physikalische und logische Modelle des Fahrzeugs simuliert. In Kombination mit umfangreichen I/O-Baugruppen, galvanischer Trennung und Netzwerkanbindung über CAN, LIN, FlexRay oder Automotive Ethernet können sämtliche Sensorsignale, Aktorsteuerungen und Kommunikationsprotokolle realitätsnah stimuliert und Fehlerbilder authentisch eingespeist werden. Diese Systeme sind in der Regel rackbasiert, stationär und für die vollständige Systemvalidierung konzipiert. Aufgrund ihrer Größe und Komplexität erfordern sie spezialisiertes Personal und längere Inbetriebnahmezeiten, bieten dafür jedoch höchste Präzision, Testtiefe, Reproduzierbar- und Skalierbarkeit.

HIL-Systeme kommen insbesondere dann zum Einsatz, wenn sicherheitsrelevante Funktionen – etwa in den Bereichen Airbag, ESP oder Fahrerassistenzsysteme – geprüft werden oder wenn Zertifizierungsnachweise für ganze ECU-Verbundsysteme erforderlich sind.

Fokussiert und flexibel: miniHIL-Systeme

miniHIL-Systeme stellen eine etwas kompaktere Variante dar, die auf das Wesentliche reduziert ist. Sie verzichten auf komplexe Plant-Modelle und konzentrieren sich auf die Funktionsprüfung einzelner ECUs oder Subsysteme. Durch die Reduktion der I/O-Kanäle und eine vereinfachte Signalaufbereitung können sie deutlich kleiner und kostengünstiger aufgebaut werden.

Ihre Stärken liegen in der schnellen Inbetriebnahme, einer höheren Flexibilität und einer besseren Anpassungsfähigkeit an wechselnde Testanforderungen.
Ein wesentlicher Vorteil der miniHIL-Klasse liegt in ihrer kurzen Implementierungszeit. OEMs berichten, dass klassische HIL-Systeme oft zu aufwendig und zu träge sind: die Implementierung dauert zu lange, und viele Funktionen werden nicht benötigt – sinnbildlich gesprochen, wird mit „Kanonen auf Spatzen“ geschossen. miniHIL-Systeme dagegen bieten hierfür den passenden Mittelweg: sie liefern den nötigen Funktionsumfang für die Validierung, sind aber wesentlich leichter zu handhaben und schneller betriebsbereit. miniHIL-Systeme sind ideal, wenn Funktions- und Integrationstests in frühen Entwicklungsphasen oder Regressionstests effizient und reproduzierbar ablaufen sollen.

Die kompakte Intelligenz: microHIL-Systeme

Die jüngste Konzeption in der Testsystemlandschaft stellt die microHIL-Klasse dar. Sie steht für hochintegrierte, autarke Testplattformen, die speziell für Kommunikations- und Funktionstests entwickelt wurden. Im Gegensatz zu miniHIL-Systemen, die häufig noch auf PC-basierte Simulation angewiesen sind, arbeitet ein microHIL-System vollständig eigenständig. Es führt Restbussimulationen, Signalmanipulationen und Testskripte direkt auf der Hardware aus, ohne externe Rechner oder Simulationsumgebungen.

Die Leistungsdaten sind dabei kompakter, aber gezielt optimiert: microHIL-Systeme besitzen weniger I/O-Kanäle als klassische Systeme, bieten dafür aber extrem kurze Turnaround-Zeiten, hohe Konfigurierbarkeit und ermöglichen Tests direkt am Prüfstand oder Arbeitsplatz. Sie sind ideal für Rapid-Prototyping, Produktionsvalidierung und End-of-Line-Prüfungen, wo Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit entscheidend sind.

Ein prominentes Beispiel ist der Ixxat Mobilizer von HMS, der als autarkes microHIL-System ausgelegt ist. Er integriert mehrere Kommunikationsprotokolle – darunter CAN, CAN FD, LIN, FlexRay, Automotive Ethernet und EtherCAT – in einer kompakten, robusten Hardware. Über das Advanced Configuration Tool (ACT) lässt sich der Mobilizer ohne Programmieraufwand konfigurieren, und er führt Restbussimulationen, Logging- und Gateway-Funktionen eigenständig aus. Damit schließt er die Lücke zwischen komplexen Labor-HILs und schlanken miniHILs und bietet eine Plattform für schnelle, wiederholbare Tests mit minimalem Setup-Aufwand.

Im Gegensatz zu geschlossenen Toolchains anderer Anbieter, bietet HMS keine eigene Umgebung für definierte Testfälle und Resultate. Das Testmanagement erfolgt daher über externe Tools wie zum Beispiel ecu.test oder Robot Framework. Dadurch bleibt das HMS-System offener, benötigt aber zusätzliche Integration. Gleichzeitig profitieren Anwender von einem deutlich kürzeren Turnaround und geringeren Implementierungskosten.

Vergleich der drei Klassen

Diese Gegenüberstellung macht deutlich, dass sich die drei Systeme nicht gegenseitig ersetzen, sondern komplementär ergänzen. Während HIL-Systeme die maximale Testtiefe bieten, punkten miniHIL- und microHIL-Systeme durch Geschwindigkeit, Flexibilität und Kostenersparnis – je nach Testumgebung und Kundenanforderung.

Fazit

HIL-, miniHIL- und microHIL-Systeme bilden ein abgestuftes Spektrum innerhalb moderner Teststrategien. Klassische HIL-Systeme sichern die vollständige Systemvalidierung und sind unverzichtbar für sicherheitskritische Anwendungen. miniHIL-Systeme bieten eine agile, kosteneffiziente Alternative für Funktions- und Integrationstests, während microHIL-Systeme – wie der Ixxat Mobilizer – die Brücke zwischen Entwicklungs- und Produktionstest schlagen.

HMS vereint mit seinen Lösungen die Vorteile aller drei Welten: Offenheit, Modularität und kurze Reaktionszeiten. Damit wird die Teststrategie flexibler, effizienter und zukunftssicher – ein entscheidender Faktor in der dynamischen Entwicklung moderner Fahrzeugkommunikation.

Weitere Informationen zum Automotive Gateway Ixxat Mobilizer finden Sie hier:

Ixxat Mobilizer