Allgemein

Kurze Wege zu den Signalquellen

In der Experimentierumgebung von Inca können gleichzeitig Messdaten und Diagnose-Informationen erfasst sowie Parameter in der Software von Steuergeräten im laufenden Betrieb eingestellt werden
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Die Messung, Kalibrierung und Diagnose von Steuerungen und Sensoren erfordern zahlreiche Funktionen und Schnittstellen. Der schnelle Datentransfer im Modulverbund sorgt dafür, dass sich die Signale auf der gleichen Zeitskala erfassen lassen.

Der Autor Dr. Ulrich Lauff ist verantwortlich für die technische Redaktion im Bereich Software Engineering, Messen, Kalibrieren und Steuergerätediagnose der Etas GmbH, Stuttgart

Die hohen Anforderungen in Bezug auf Leistung, Sicherheit, Komfort, Kraftstoffverbrauch und Emissionen von Automobilen sind ohne den Einsatz von elektronisch gesteuerten und geregelten Systemen nicht darstellbar. Bei der Applikation und Erprobung von elektronischen Fahrzeugsystemen werden spezialisierte Software- und Hardwarewerkzeuge für die Messung, Steuergerätekalibrierung und Diagnose eingesetzt. Die leistungsfähigen, fahrzeugtauglichen Werkzeuge von Etas bieten einen breit gefächerten Zugang zu elektronischen Steuerungen, Bussystemen und Sensoren.
Module werden dezentral installiert
Auf der Hardwareseite gibt es ein umfangreiches Portfolio von Schnittstellen- und Messmodulen, welche über Ethernet vernetzt werden können. Die Module können dezentral an verschiedenen Orten installiert werden. Im Modulverbund werden Daten mit hoher Rate übertragen und mit einer Genauigkeit von 1 µs synchronisiert. So lassen sich Signale von Steuergeräten, Sensoren und vom Steuergerätenetzwerk auf der gleichen Zeitskala erfassen.
Die Softwaretools der Produktfamilie „Inca“ können flexibel und mit Hardwaremodulen kombiniert werden. Je nach Anforderung lassen sich aus den einzelnen Werkzeugen einfache oder komplexe Systeme zur Erfassung von Messdaten und Kalibrierung von Parametern der elektronischen Steuerung, Regelung oder Diagnose im Labor, am Prüfstand oder im Fahrzeug aufbauen.
Inca bietet ein breites Spektrum an Funktionen, welches von der Vorkalibrierung von Reglermodellen am PC, der Diagnose und Flashprogrammierung von Steuergeräten, der Messdatenanalyse, der Verwaltung der Kalibrierdaten bis hin zur automatisierten Optimierung von Steuergeräteparametern reicht. Die Lösung stellt eine Vielzahl von Funktionen und Schnittstellen für die Erfassung, Darstellung, Verarbeitung, Auswertung, Dokumentation, Verwaltung und den Austausch von Mess-, Kalibrier- und Diagnosedaten zur Verfügung. Mit Hilfe des Schnittstellenmoduls ES910.3 lässt sich eine Echtzeit-Verbindung über Ethernet zwischen Prüfstand und Steuergerät herstellen. Über diese Verbindung können am Prüfstand in kurzen Zyklen Messdaten aus dem Steuergerät erfasst, Kennwerte verändert und Regelschleifen durchlaufen werden.
Für die unbeaufsichtigte Aufzeichnung von Messdaten steht der Drive-Rekorder ES720 zur Verfügung. Er ist kompatibel zu Inca und kann anstelle eines Inca-Laptops verwendet werden. Die Auswahl von Mess-Signalen, die Einstellung von Datenerfassungsraten sowie die Konfiguration von Triggern, Kommunikations- und Diagnoseprotokollen werden aus Inca übernommen. Durch geeignete Triggerbedingungen lässt sich die Datenaufzeichnung mit Inca oder mit dem Drive-Rekorder intelligent steuern. Bei Testfahrten können mehrere Messaufträge gleichzeitig ausgeführt werden (Multi-Recording).
Universelle Steuergeräteschnittstellen
Der Drive-Rekorder kann Daten über LAN oder drahtlos übertragen. Geeignete Mobilfunkschnittstellen wie UMTS, GPRS oder GSM lassen sich über USB an den Drive-Rekorder anschließen. Für die CAN-Anbindung von Steuergeräten erhalten die Kunden kostenfrei das XCP Integration Package. Mit dem XCP-IP-Softwarepaket lässt sich im Steuergerät eine Standard-XCP-Schnittstelle implementieren. XCP-IP unterstützt die Messdatenerfassung, das Kalibrieren und das Flashen.
Zur Erfassung von Messdaten mit großem Volumen und hoher Rate können Steuergeräte mit Hilfe der echtzeitfähigen Schnittstellen ETK und XETK über Fast Ethernet an Inca oder an den Drive-Rekorder angeschlossen werden. ETK und XETK stellen den Zugriff auf steuergeräteinterne Daten entweder über den parallelen Daten- und Adressbus oder über eine serielle Test- oder Debugging-Schnittstelle des Mikrocontrollers her. ETK und XETK lassen sich einfach in Steuergeräte integrieren und belasten das Steuergerät bei der Erfassung von Messdaten kaum.
Ein Steuergerät, das mit einem ETK ausgerüstet ist, wird über ein Schnittstellenmodul mit dem Etas-System verbunden. XETKs unterstützen das Standardprotokoll XCP-on-Ethernet, was den direkten Anschluss von Steuergeräten an Inca oder den Drive-Rekorder ermöglicht. Für unterschiedliche Mikrocontroller gibt es ein ein breites Spektrum an ETKs und XETKs.
Die Messmodule erfassen digitale und analoge Signale aus der Fahrzeugumgebung. Die Module werden zum Messen elektrischer Spannungen, Temperaturen, dem Sauerstoffgehalt beziehungsweise dem Lambdawert des Abgases sowie zur Erfassung von Drehzahlen, Frequenzen, Zähler- oder Zeitsignalen eingesetzt. Angeschlossene Sensoren können direkt von Messmodulen mit Spannung versorgt werden. Zur Erfassung von hohen Spannungen in Elektro- und Hybridfahrzeugen haben die Ingenieure von Etas spezielle isolierende Messsonden entwickelt.
Messwerte in der Nähe der Signalquellen ermitteln
Mit den miniaturisierten Messmodulen der Produktfamilie ES400 lassen sich Messwerte in unmittelbarer Nähe der Signalquellen und Sensoren erfassen. Kurze Übertragungsstrecken verringern Störungen der Messsignale und reduzieren den Verkabelungsaufwand für die Signalleitungen auf ein absolutes Minimum. Die Module sind staub- und wasserdicht (IP67) und lassen sich bei Umgebungstemperaturen zwischen -40° und +120 °C betreiben. Im Fahrzeug können die robusten Messgeräte im Motorraum, am Fahrgestell oder in der Karosserie eingebaut werden. Die Module werden über eine einzige Datenleitung miteinander verkettet und an Inca oder an einen Drive-Rekorder angeschlossen.
Die Messmodule sind für Anwendungen mit hohem Datenaufkommen geeignet. Eine hohe Temperaturstabilität im gesamten Betriebstemperaturbereich und die galvanischen Trennung aller Messkanäle stellen eine hohe Messgenauigkeit sicher.
Etas, Telefon: 0711 89661-240;
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