Messdatenanalyse Wie sich auch sporadisch auftretende Fehler und Störungen im Energie-Bordnetz lokalisieren lassen

Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. Rainer Schild,Torsten Krieger* / Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Wenn Störungen auf dem Energie-Bordnetz Fehler in Steuergeräten verursachen, so sind diese meist schwer reproduzierbar, da sie am Ort der Entstehung unter speziellen Umgebungsbedingungen und bei entsprechenden Fahrzeugeinstellungen aufgetreten sind. Bei sporadisch auftretenden Fehlern muss ein Prüfverlauf im Moment der Entstehung erfasst werden, sonst ist er verloren. Wie sich im Fahrzeug aufgetretene Bordnetz-Schwankungen und die von ihnen verursachten Fehler unter Laborbedingungen reproduzieren und analysieren lassen, zeigen wir am Beispiel des Mess- und Test-Systems SIC.

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Der SIC (Symbiotic Information Controller) von recomteg ist ein vollautomatisches und skalierbares Labor-, und mobiles Test- und Mess-System, das für Automotive-Anwendungen optimiert ist. Es kann an Kundenanforderungen angepasst werden. Mit ihm lassen sich individuelle Prozessabläufe realisieren. So können u.a. die dynamischen Effekte bei der Entwicklung und dem Betrieb von komplexen Batterie- und Energiebordnetz-Systemen überwacht, analysiert und nachgestellt werden.

Überwachen der Spannungsverläufe

Einen sporadisch auftretenden Fehler im Nachhinein nachzuvollziehen ist äußerst schwierig. Wurden jedoch die baureihenspezifischen Spannungsverläufe aufgezeichnet, so lassen diese sich später im Labor als reproduzierbare Prüfverläufe zur Fehleranalyse, Verifikation und Systemabsicherung (Batteriesimulation) nutzen.

Bild 1: Vorder- und Rückansicht des SIC-Signalrecording (Archiv: Vogel Business Media)

Mit dem SIC-Signalrecording können die realen Spannungsverläufe mobil, vollautomatisch und zuverlässig über eine Smart-Trigger-Funktion aufgezeichnet werden. Die gesammelten Spannungsverläufe werden mit dem SIC-Signalgeneration zur Batteriesimulation als reproduzierbare Prüfverläufe über einen Leistungsverstärker ausgegeben.

Fehlerinitiierte Aufzeichnung der Bordnetz-Spannung

Bild 2: Spannungseckwerte des Kfz-Bordnetzes (Archiv: Vogel Business Media)

Je nach Fahrzeug-Modellreihe belasten unterschiedliche Verbraucher-Systeme das Bordnetz. Dies führt dazu, dass die Versorgungsspannung an den Steuergeräten und der Batterie beim Starten des Motors oder/und Zuschalten von Verbrauchern einbricht oder sogar schwingt. Sie weist einen individuellen Verlauf auf, der von unterschiedlichen Faktoren, wie der Batterie-Kapazität, der Umgebungs-Temperatur und der gesamten Verbraucherleistung abhängt. Fehler, die im Infotainment-, Motormanagement-, Startanlagen oder Komfortsystem auftreten, sind am Ort ihrer Entstehung unter realen Bedingungen in Echtzeit zu erfassen. Die fehler- und fahrzeugspezifischen Spannungseinbrüche — und damit die neu entstandenen Prüfverläufe an der Batterie und direkt an der Versorgung der Steuergeräte — müssen zur Reproduktion vollautomatisch abgespeichert werden. Aufgrund von ohmschen und induktiven Verlusten auf dem Bordnetz unterscheiden sich die Spannungsverläufe an der Batterie und am Steuergerät (Referenzmessung). Der Prüfverlauf kann Spannungsgrenzwerte verletzen, die dann schließlich zu dem Fehlerfall führen.

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