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Bordnetz-Simulation erleichtert das Prüfen von Steuergeräten gemäss den Vorgaben der OEMs : Ausgabe 06/2017, 05.04.2017

Das Auto mutiert zum Computer

Fahrzeuge enthalten je länger je mehr rechnergestützte Systeme. Die OEMs tragen die Verantwortung für die Integration der Komponenten und die Sicherstellung eines störungsfreien Betriebs. Daraus ergeben sich vielschichtige Probleme, etwa weil die Geräte von verschiedenen Herstellern stammen, unterschiedliche Kommunikationsprotokolle benutzen und ständig wechselnde Ausgabestände und Versionen haben.

Autor: Dipl.-Ing. Joachim Tatje, PR-Agentur ViATiCO Strategie und Text

Bilder: Syda Productions/Shutterstock, Schulz-Electronic

In einem modernen Fahrzeug verrichten ungefähr 100 Steuergeräte ihren Dienst. Neben den eher technischen Anwendungen wie der Motorsteuerung, kommen ständig neue Geräte aus dem Bereich Infotainment und Komfort dazu. Beim Testen ist zu berücksichtigen, dass die Versorgungsspannung in einem Fahrzeug je nach Betriebszustand stark schwanken kann. Zu den Störungen gehören Spannungseinbrüche, die Überlagerung mit Wechselspannungen, kurze Spannungsunterbrüche, Pin-Unterbrechungen und Verpolungen.

Gefordert ist ein stabiler Betrieb im nicht sehr stabilen Bordnetz

Damit die Hersteller von elek­trischen und elektronischen Kfz-Baugruppen die geforderten Qualitätsanforderungen einhalten können, haben Vertreter führender PW-Hersteller wie Audi, BMW, Volkswagen und Porsche Regelwerke definiert. Eine der wichtigsten Normen ist die LV124-Automotive: Sie beschreibt unterschiedliche elektrische Tests und deren Anforderungen. Die in der LV124 beschriebenen Tests finden Eingang in die Steuergeräte-Lastenhefte der PW-OEMs (z. B. VW 80 000, OEM LV124, BMW GS 95 024-2-1, u. v. a. m.), worin zunehmend die kontinuierliche und zeitsynchrone Signalüberwachung einzelner Signale (z. B. Stromaufnahme) oder aller Signale gefordert wird, und das unter den unterschiedlichen Zuständen des Bordnetzes.

Komplettsysteme fürs Bordnetz

Das Verhalten des Bordnetzes lässt sich mittels eines Vierquadranten-Netzgerätes bzw. eines Vierquadranten-Verstärkers als bipolare Quelle und Senke simulieren. Eine Softwaresteuerung sorgt dafür, dass das Netzteil am Ausgang die geforderten Spannungsverläufe generiert. Um der gestiegenen Nachfrage nach solch spezialisierten Systemen Rechnung zu tragen, hat Schulz-Electronic sein Produktprogramm um Systeme für die PW-Bordnetzsimulation aus dem Hause SIBO Electronic erweitert. «Jetzt können wir Komplettsysteme für die Bordnetzsimulation nach allen gängigen Normen und Standards, wie z. B. LV 124, VW 80 000, LV148, ISO 7637, DIN 40 839, ISO 16 750 und GS 95 024 und anderer Hersteller, wie z. B. Daimler, liefern», freut sich Vertriebsleiter Stefan Dehn. Schulz-Electronic begleitet OEMs und Zulieferer seit Jahren mit massgeschneiderten Prüfsystemen für Bordnetze und elektrische Antriebe.

Simulationssystem bietet beste Voraussetzungen für gründliche Tests

Das Bordnetz-Simulationssystem ist eine Eigenentwicklung von SIBO. Die Basis bilden Vier-Quadranten-Leistungsverstärker mit integriertem Kurvenspeicher und Messfunktionen. Standardgeräte leisten bis zu 4000 W, höhere Leistungen sind auf Anfrage realisierbar. Mit einem Frequenzbereich von DC bis 200 kHz und Anstiegszeiten von bis 100 V/µs können die Geräte auch differenzierte Kurvenverläufe erzeugen. Der Ausgangsspannungsbereich umfasst ±75 V, die maximalen Ausgangsströme sind modellabhängig 11 bzw. 28 A, aber auch modular erweiterbar bis über 100 A.

SIBO hat eine umfangreiche Softwareausstattung zur Steuerung und Kurvengenerierung entwickelt. Die standardmässig mitgelieferten Prüfimpulse sind in einer Kurven­bibliothek normgerecht vordefiniert. Reale Kurven können ausserdem importiert und simuliert werden. Makro-Funktionen erlauben die Generierung automatischer Test­abläufe und Prüfpläne.

Dem Benutzer bietet das System viel Komfort, da die Software die Geräteprogrammierung (Arbiträrspeicher, Auflösung usw.) beziehungsweise Schnittstellenprogrammierung komplett übernimmt. Die Integration der Software in automatisierte Testumgebungen wie LabView, Vector CANoe (CAPL), Python, C#, C++ usw erfolgt per DLL.

Über einen Hardware-Triggereingang löst man den Start der Kurven und der Mess- und Testaufgaben aus. Ein vordefinierbarer automatisierter Prüfplan ist die Basis für die Aneinanderreihung von Kurven mit frei wählbarer Wiederhol- und Pausenfunktion. Ein grafischer und tabellarischer Editor erleichtern das Erstellen von Kurven mit auch unter Verwendung der Normpulse der OEMs. Für die Simulation einer überlagerten Wechselspannung (linear und logarithmisch) steuert der Hersteller vordefinierte Testpläne bei. 

Infoservice

Schulz-Electronic GmbH
Christoph Merian-Ring 11, 4153 Reinach
Tel. 061 712 26 00, Fax 061 712 26 01
vertrieb@schulz-electronic.ch
www.schulz-electronic.ch



Der Fall einer Verpolung bei Fremdstarthilfe wird mit Kurve E-15 simuliert


Solide Leistungsverstärker mit integriertem Kurvenspeicher bilden die Basis des Simulationssystems für PW-Bordnetze


Typische Betriebssituationen wie der Kaltstart eines Motors lassen sich mit dem System mühelos durchspielen