Datenbus im Fahrzeug erhöht Anforderungen im Prüflabor

Immer aufwändigere Test, bevor Komponenten verbaut werden dürfen

In modernen Automobilen sind leistungsfähige Bussysteme heute nicht mehr wegzudenken. Sie ermöglichen die On-Board-Kommunikation zwischen den unterschiedlichen Steuergeräten innerhalb des Fahrzeugs vom Motor über ABS bis zum Infotainment. Zudem tragen sie dazu bei, den mit der zunehmenden Vernetzung einhergehenden Verkabelungsaufwand und damit die Kosten, das Gewicht und den Platzbedarf zu reduzieren. Fällt die Kommunikation aus, stehen im ungünstigsten Fall im wahrsten Sinne des Wortes alle Räder still. Um eine hohe Betriebssicherheit zu gewährleisten, fordern die Automobilhersteller immer aufwendigere Tests in akkreditierten Prüflaboren, bevor neue Komponenten in den Fahrzeugen verbaut werden.

Betriebssicherheit im Fokus

Zur Durchführung von klimatischen, mechanischen, elektrischen und korrosiven Prüfungen muss eine hohe Flexibilität der Prüfeinrichtungen gewährleistet sein. Auch die systematische Überwachung und Auswertung der Messdaten an einer Vielzahl verschiedenster Komponenten während der einzelnen Beanspruchungen ist inzwischen fester Bestandteil der Prüfungen. Zur Durchführung von klimatischen, mechanischen, elektrischen und korrosiven Prüfungen muss eine hohe Flexibilität der Prüfeinrichtungen gewährleistet sein. Auch die systematische Überwachung und Auswertung der Messdaten an einer Vielzahl verschiedenster Komponenten während der einzelnen Beanspruchungen ist inzwischen fester Bestandteil der Prüfungen.

Die Zeiten, in denen einfach nur Spannungs- und Stromwerte aufgenommen werden mussten, gehören längst der Vergangenheit an. Die Ansteuerung und Kommunikation der Prüflinge mit CAN- und LIN-Bussystemen wird von unseren Kunden als selbstverständlich vorausgesetzt. Dazu gehört auch, dass eine Restbussimulation (Simulation von für den Betrieb notwendigen, jedoch nicht vorhandenen Steuergeräten) für die Prüflinge hard- und softwareseitig bereitgestellt wird.

AUCOTEAM ist zusätzlich in der Lage, analoge Prüf- und Prozessparameter wie Spannungen, Ströme, Kräfte und Temperaturen zu messen und als digitale CAN-Botschaften dem Überwachungssystem zur Verfügung zu stellen, so dass diese Parameter zusammen mit den Daten der Prüflinge in einer synchronisierten Messdatei dokumentiert werden können.

Neue Herausforderung SENT-Kommunikation

Schema des Messdatenerfassungssystems

In der Automobilbranche verzichten die Hersteller immer mehr auf die Verwendung analoger Temperatur- und Drucksensoren und setzen auf die SENT-Bus- Kommunikation. SENT steht für Single Edge Nibble Transmission und meint eine unidirektionale digitale Schnittstelle zwischen Sensoren und Steuergeräten in der On-Board-Kommunikation der Fahrzeuge. Dieses serielle Protokoll eignet sich für kostengünstige Sensoren mit hoher Auflösung und ist unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen – ein Aspekt, der der SENT-Technologie zu großen Vorteilen gegenüber der analogen Signalübertragung verhilft.

Für das Prüflabor ergeben sich dadurch neue Herausforderungen. Um den Anforderungen unserer Automobilkunden gerecht zu werden, ist ein aufwendiges Datenlogging-System zur Überwachung, Aufzeichnung und softwaretechnischen Auswertung der SENT-Prüflinge (z. B. Drucksensoren) erforderlich. Oftmals verfügen unsere Kunden nur über ein System zum Auslesen eines einzelnen Sensors. Bei Automotiveprüfungen ist es jedoch üblich, zwischen 6 und 12 Prüflingen gleichzeitig zu beanspruchen und zu überwachen, damit ein aussagekräftiges Ergebnis erzielt werden kann. Bei Lebensdauerprüfungen über mehrere Wochen müssen die Daten intelligent gefiltert, automatisch bewertet und anschließend abgespeichert werden. Weiterhin müssen bei dynamischen Beanspruchungen Abtastraten > 1 kHz sichergestellt werden. Da auf dem Markt verfügbare Systeme diese Anforderungen nicht erfüllen, entwickelt das Prüflabor der AUCOTEAM GmbH in Zusammenarbeit mit anderen Fachbereichen des Unternehmens ein geeignetes System für die Messdatenerfassung.

Das Messdatenerfassungssystem wird aus einem Anschlussfeld zur Kontaktierung der Prüflinge, einem SENT-Signal-Simulator zur Validierung des Datenloggingsystems, einem SENT-Decodierer zur Extraktion der Nachrichten der Sensoren, einem CAN-Bussystem zur Simulation der Datenleitung im Fahrzeug und einer Auswerte- und Analyseeinheit bestehen. Der modulare und jederzeit erweiterbare Aufbau wird in 19“-Bauweise realisiert werden, um z. B. eine Ankopplung an den ebenfalls von AUCOTEAM entwickelten Automotive-Tester zu ermöglichen.

Franziska Walther und Christian Kretschmer