Neben batterieelektrischen Antrieben gewinnt die Brennstoffzellentechnik immer mehr an Bedeutung. AVL verfügt über annähernd 20 Jahre Erfahrung auf diesem Gebiet und unterstützt die Automobilhersteller bei ihren Entwicklungen mit Dienstleistungen sowie einer umfassenden Tool-Kette.

Elektromobilität

Mobilität

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Elektronik

Messtechnik, Testlösungen, Diagnose

Automotive

Treibstoff für die „Post-Öl“-Ära

Elektrische und autonome Fahrzeuge sind von einer Komplexität, die die Automobilindustrie vor große Herausforderungen stellt. In Folge wird in globalen Teams gearbeitet, woraus sich massive Änderungen bei der Entwicklung und in der eingesetzten Werkzeuglandschaft ergeben. Als Schlüssel für die erfolgreiche Umsetzung erweist sich eine Diagnosefunktionalität, die Rechnergrenzen hinter sich lässt.

Fahrerassistenzsysteme / Automatisiertes Fahren

Diagnose in globalen  Entwicklungsteams

Bereits seit ca. zehn Jahren arbeitet Schulz-Electronic in enger Zusammenarbeit mit OEMs und Zulieferern an der Elektrifizierung des Fahrzeugantriebs. Den Motivationsschub bekommen die Akteure von Pionieren wie Tesla, aber auch von der EU, die mit ihren Vorgaben für den CO2-Flottenausstoß die Hersteller zum Handeln treibt. Unlängst bekamen die Baden-Badener den Entwicklungsauftrag für ein neues Testsystem. Getestet werden sollte ein 48-Volt-Batteriemanagementsystem (BMS) in Kombination mit einem DC/DC-Wandler und unterschiedlichen Verbrauchern.

Entwicklungshilfe  für das 48-Volt-Bordnetz

Neue Techniken wie Elektroantrieb, autonomes Fahren und der Leichtbau erfordern sehr umfangreiche Komponenten- und Systemtests. Die PHOENIX TESTLAB GmbH will mit neuen Test- und Prüfkapazitäten ihre Kunden bei der Erschließung neuer Geschäftsfelder unterstützen, sagt Geschäftsführer Dr.-Ing. Holger Altmaier.

» Perspektivisch mit der  Brennstoffzelle auseinandersetzen «

Reichweite, Leistung, Lebensdauer und Sicherheit sind die zentralen Fragen bei Batterien für Elektrofahrzeuge. Mit viel Erfahrung und erprobter Prüftechnik für elektrische Energiespeicher hilft weisstechnik Automobilherstellern, Zulieferern und Prüflaboren, zuverlässige Antworten darauf zu geben. Beispielsweise im FEV-Batterietestzentrum, dem mit 12.000 qm weltweit größten Batterieprüffeld, das aktuell fertiggestellt wird.

Sicheres Battery-Testing  für die Mobilität von morgen

Verschiedene E-Motor-Technologien benötigen für die Absicherung leistungsstarke Testsysteme. Dafür sind umfangreiche Simulationen bestehend aus Hard- und Software erforderlich, wie MicroNova im Folgenden zeigt.

Vollständige Simulation  von E-Maschinen

Die Ingenieure von PolyXperts, der Dienstleistungsparte des Spezialisten für optische Messtechnik Polytec in Waldbronn, hatten schon immer spannende Aufgaben in der Schwingungs- und Geräuschoptimierung sowie der Betriebsfestigkeit zu lösen. Mit dem Thema Elektromobilität wird es im wahrsten Sinne des Wortes „hochspannend“. Was macht die Aufgaben so anspruchsvoll?

Schwingungsmessung  unter Hochspannung

Von Akustik bis Zerbersten, von thermischen Prüfungen bis zu den heiß diskutierten Real-Driving-Emission-Tests: Das Unternehmen M Plan ist auf alle denkbaren Mess- und Prüfszenarien in der Mobilitätsbranche spezialisiert.

Der richtige Ansprechpartner für Messen und Prüfen von Mobilitätslösungen

Im Aftersales Service stehen – häufig weltweite – Service-Netzwerke für Fahrzeuge und Maschinen bereit. Diese verfolgen generell ein Ziel: die Standzeiten und damit die Total Cost of Ownership (TCO) zu reduzieren. Zum Kerngeschäft zählt die schnelle, zielgerichtete Wartung und Reparatur. Dies setzt nicht nur den Einsatz eines effizienten Werkstatttesters voraus, sondern stellt besondere Anforderungen an dessen weltweite Verfügbarkeit und seine Aktualisierbarkeit über ein modernes Backend.

Die Maschine muss laufen!

Wohlfühlwelten im Auto entstehen dann, wenn die Farbgebung der Displays und Bedienelemente im Innenraum Ton-in-Ton ist und sämtliche wichtigen Informationen leicht erfasst werden können. Dazu müssen optische Parameter wie Leuchtdichte, Farbhomogenität, Mura- oder Pixel-Defekte schon in der Produktionslinie genau überprüft werden. In einer dezentralen Komponentenfertigung ist das nur mit hochpräziser Lichtmesstechnik in der kompletten Lieferkette möglich, wie Instrument Systems im Folgenden zeigt.

Dezentrale Komponentenherstellung durch präzise Lichtmesstechnik

Aus Gründen der Entwicklungseffizienz fällt dem Informationsmanagement bei modernen Antriebsprüfständen immer höheres Gewicht zu. FEV hat eine durchgängige, integrierte Methodik für die Nutzung von Prüfstandskapazitäten entwickelt, die von der Prüfplanung bis zur Messdatenaufbereitung reicht und die Wirtschaftlichkeit entlang der gesamten Prozesskette weiter steigert.

Effizientes Informationsmanagement im Antriebsprüffeld der FEV

Mit proofDAX, einer „digital twin“ Applikation der Hüngsberg GmbH, kann getestet und verworfen werden – das Produktivsystem bleibt davon unberührt. Das proofDAX System rechnet sich schnell. Es ist ab sofort erhältlich, punktet mit einem überzeugenden Preis-/Leistungsverhältnis und kann unkompliziert und zügig implementiert werden.

Digital Twin Edi Testsystem ProofDAX

Die Messung des Wirkungsgrades der elektrischen Antriebsstränge ist eine zentrale Aufgabe bei der Entwicklung. Die Instrumentierung von Prüfständen und Testfahrzeugen mit einer perfekt abgestimmten Werkzeugkette ist dabei elementar. Das Messsystem von CSM und Vector Informatik aus Hochvolt-sicheren Messmodulen, Steuergeräte-Messtechnik und Software zur Echtzeit-Leistungsmessung vereinfacht die Wirkungsgradbestimmung nun erheblich.

Wirkungsgradmessung am Hochvolt-Antriebsstrang

Keysight Technologies will für Lithium-Ionen-Zellen die Dauer der Zellfertigung in etwa halbieren. Schlüssel ist ein neues Messverfahren, das die abschließende Qualitätsprüfung erheblich beschleunigt.

Schneller Zelltest

Wir sind ein Mobilitäts- und Technologieunternehmen. Wir haben mehr als 152.000 unternehmerisch denkende Mitarbeiter und 346 Produktionsstätten sowie 93 Produktentwicklungs-, Engineering- und Vertriebszentren in 27 Ländern. Wir verfügen über umfassende Erfahrung in den Bereichen Engineering und Gesamtfahrzeugproduktion, sowie über Produktkompetenzen bei Karosserie und Chassis-Herstellung, Außenausstattung, Sitzfertigung, Antriebsstrang, aktive Fahrerassistenzsysteme, Elektronik, Mechatronik, Spiegel, Beleuchtung und Dachsysteme. Magna besitzt darüber hinaus weitreichende Elektronik- und Software-Kompetenz. Unsere Stammaktien werden an der Toronto Stock Exchange (MG) und der New York Stock Exchange (MGA) gehandelt. Weitere Informationen über Magna finden Sie unter www.magna.com.

Magna International (Germany) GmbH  

https://www.magna.com

hanser-automotive.de

Erweiterte Diagnose für  „erweiterte Fahrzeuge“

Funktionserweiterungen von Fahrzeugen werden künftig verstärkt durch die Vernetzung mit der Daten-Cloud des Internets der Dinge realisiert. Mit der resultierenden Komplexität steigt auch der Diagnoseaufwand, um Probleme richtig zu analysieren und beheben zu können. Die ServiceXpert Gesellschaft für Service-Informationssysteme mbH zeigt im Folgenden die Herausforderungen und gibt Lösungsansätze.

Angesichts zunehmend verteilter Fahrzeugfunktionalität im sogenannten Extended Vehicle wird es immer wichtiger, auch Fahrzeugdiagnose „erweitert“ zu begreifen. In der Welt der vernetzten Fahrzeuge wird der Kunde eben diese Vernetzung als Teil der Fahrzeugfunktion begreifen. Vernetzungsbedingte Probleme werden demzufolge als Probleme des Fahrzeugs eingestuft und damit der Werkstatt zugewiesen.

Die Vielfalt neuer Funktionen im Fahrzeug, die sich die Verfügbarkeit von wichtigen Informationen im „Netz“ zu Nutze macht, reicht von Komfortfunktionen für den Fahrer (Navigationssysteme, Informationssysteme) über Fahrer-assistenzsysteme bis – in naher Zukunft – hin zur direkten verkehrsunterstützenden Kommunikation zwischen mehreren Fahrzeugen.

Das Fahrzeug als Summe seiner Fahrfunktionen verlässt damit seinen physischen Rahmen. Es wird erweitert auf seine virtuelle, computer-, server-, cloud- oder ganz allgemein netzwerk-gestützte Umgebung. Die Automobilindustrie definiert dazu den Begriff des Extended Vehicle (kurz: ExVe, ISO 20077/78/80), der ein Fahrzeug beschreibt, dessen Funktionalität zu einem gewissen Teil außerhalb des Fahrzeugs umgesetzt ist.

Erweiterte Fahrzeuge und virtuelle Steuergeräte

Das Fahrzeug wird „erweitert“, indem es über eine Funkschnittstelle („Over-the-Air“) mit dem Internet der Dinge („Internet of Things“) verbunden ist, in dem ein wie auch immer gearteter Teil der Fahrzeugfunktionalität bereitgestellt wird. Dieser Teil verhält sich für das Fahrzeug wie ein oder mehrere weitere, wenn auch virtuelle Steuergeräte.

Virtuelle Steuergeräte, die sich aktiv am Fahrverhalten beteiligen, dazu zählen zum Beispiel Fahrerassistenzfunktionen mit Live-Datenversorgung oder neue Ansätze zur Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, liegen in der Regel in den Händen – und in der Kommunikationsschicht – des Fahrzeugherstellers.

Im Markt schnell hinzufügbarer Apps, wie der Kunde sie von seinem Smartphone her gewohnt ist, sollen auch zunehmend Apps für Fahrzeuge angeboten werden. Dementgegen muss dem Fahrzeughersteller jeglicher Zugriff von außen direkt auf das Fahrzeug suspekt sein, denn er ist dafür verantwortlich, dass über die Zugriffsschnittstelle kein Schaden verursacht werden kann, und letztlich haftbar, wenn der Schaden tatsächlich geschehen sollte.

Das Prinzip des Extended Vehicle sieht daher vor, dass Over-the-Air-Zugriffe auf ein Fahrzeug niemals direkt, sondern ausschließlich über einen abgesicherten Backend-Server, der vom Hersteller bereitgestellt und verwaltet wird, erfolgen. Auf diese Weise verbleiben die Hoheit über Daten, Zugriff auf das Fahrzeug und Zugangskontrolle in den Händen des Fahrzeugherstellers.

Bei derart vernetzten Funktionen wird es für alle Beteiligten – Fahrer, Werkstatt und Fahrzeughersteller – eminent wichtig, frühzeitig zu erkennen, ob der  Ausfall einer vernetzungsgestützten Funktion tatsächlich auf ein Fahrzeugproblem zurückzuführen ist oder auf einen vom Fahrzeug unabhängigen Ausfall der Kommunikationsstrecke. Unabhängig davon, ob das vorliegende Problem trivial zu sein scheint oder zu einem schwerwiegenden Eingriff in die Verkehrssicherheit geführt hat, muss die Ursache für ein Problem schnellstmöglich lokalisiert werden können.

Um mit den etablierten Mitteln der Fahrzeugdiagnose die dazu benötigte End-to-End-Diagnose ausführen zu können, müssen auch virtuelle Steuergeräte Fehlerinformationen im benötigten Umfang liefern. Alle beteiligten Komponenten müssen auffällige Ereignisse innerhalb der Komponente und insbesondere auch an der Schnittstelle zu ihren Nachbarkomponenten in einem standardisierten Format aufzeichnen.

Für die Feststellung von Verantwortlichkeit und Haftbarkeit für ein derart entstandenes Problem muss der Vergleich von Aufzeichnungen aller beteiligten Komponenten von jeder Seite aus durchführbar sein. Daher muss für den verlässlichen und allseits akzeptierten Abgleich von Aufzeichnungen mehrerer Komponenten ein standardisiertes Verfahren erarbeitet und bereitgestellt werden.

Man muss sich vor Augen führen, dass virtuelle Steuergeräte und erweiterte Fahrzeuge das ohnehin vorhandene Problem der Diagnose verteilter Funktionen noch um ein Vielfaches verschärfen. Die Diagnose verteilter Funktionen im Fahrzeug setzt bereits heute umfassendes Expertenwissen über Symptombilder und deren Auswertung voraus, die sich aus den Daten mehrerer Steuergeräte ableiten lassen. Im erweiterten Fahrzeug sind nun noch mehr Funktionsbeteiligte zu berücksichtigen – und Expertenwissen über Symptombilder gibt es so gut wie gar nicht.

Auch wenn wir heute vielleicht noch nicht genau wissen, wie wir die massenhafte Flut von Daten bewältigen und sinnvoll auswerten können, müssen wir sicherstellen, dass die Daten überhaupt entstehen. Es wäre fatal, wenn wir in ein paar Jahren den „goldenen Algorithmus“ finden würden und die dann seit heute bereits zahlreich in den Markt eingeführten virtuellen Steuergeräte und erweiterten Fahrzeuge diesen Algorithmus nicht unterstützen.

Die Ingenieure der ServiceXpert Gesellschaft für Service-Informationssysteme mbH, die seit über zwei Jahrzehnten Diagnose als ganzheitlichen Ansatz von der Entwicklung bis in den After-Sales-Bereich verfolgen, haben bereits vor einigen Jahren eine Check-Liste zu dieser Thematik vorgestellt, mit der Komponenten und Applikationen von verschiedenen Beteiligten, vom Fahrzeug bis zu den Servern und vom Hersteller bis zu den Applikationsentwicklern, auf deren Tauglichkeit für diese Herausforderung geprüft und eine Roadmap zur Erreichung der angestrebten Ziele erstellt werden kann. Diese Check-Liste wird kontinuierlich erweitert und an die sich ändernden und erweiternden technischen Möglichkeiten und Herausforderungen angepasst. W

ServiceXpert Gesellschaft für Service-Informationssysteme mbH

<a href="http://www.servicexpert.de">www.servicexpert.de</a>

Ausgabenartikel

Dr. Roman Cunis ist Leiter des  Diagnose-Center der ServiceXpert GmbH in Hamburg.

„Missverständnis“ in der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation: Die Abbildung deutet einen „Bug“ in der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation an, der eine fatale Fehleinschätzung im Kollisionswarnsystem zur Folge hat.

Extended Vehicle mit abgesicherter Verbindung über OEM-Server. 

ServiceXpert - Hauptartikel

ausgabe 01/2021

ausgabe 08/2020

ausgabe 07/2020

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