In-Vehicle-Testsystem zur thermischen Absicherung von Gesamtfahrzeugen

Kunde: Daimler AG
Bereich: Automobilindustrie / F&E
Anforderung: In-Vehicle-Messsystem mit bis zu 1000 Messstellen über CAN-Bus oder S-net
Umsetzung: Hardware: PC-104-System / Software: LabVIEW

Testsystem CarDiac

Bei Messfahrten zur thermischen Absicherung des Gesamtfahrzeugs werden Entwicklungsfahrzeuge (Prototypen und seriennahe Fahrzeuge) thermischen Extremtests unterzogen. Mehrere Teams, jeweils spezialisiert auf bestimmte Fachbereiche, arbeiten parallel an den zu testenden Fahrzeugen, so dass die Software eine Vielzahl von Messstellen während einer einzigen Messfahrt aufzeichnen können muss. Die für die damalige DaimlerChrysler AG als In-Vehicle-Testsystem entwickelte Software CarDiac managt die gesamte Messwerterfassung während der Messfahrt. Erfasst werden hauptsächlich Temperaturen, Drücke, Drehzahlen sowie interne Steuergerätsignale der Fahrzeuge, die über CAN-BUS oder andere Busverbindungen an das System angebunden sind.

Grober Ablauf einer Messfahrt

Jede Messkampagne ist ein logistisch komplexer Prozess, bei dem viele Fahrzeuge mit vorbereiteten Messsystemen an die Messorte transportiert werden müssen. Um eine optimale Nutzung der verfügbaren Zeiten auf den Messstrecken zu erreichen, ist eine sorgfältige Planung für die einzusetzenden Fahrzeuge und deren Komponenten erforderlich.

In der Planphase werden mit der Unterstützung der einzelnen Entwicklungsteams noch im Hause DaimlerChrysler die aufzuzeichnenden Kenngrößen und deren Messstellen festgelegt. Aufgrund dieser Beschreibung werden Messstellenpläne erstellt. In diesen Plänen sind alle zu erfassenden Kanäle beschrieben, inklusive Messmethode und Skalierung. Die fertigen Messkonfigurationen werden in Gruppen unterteilt, damit jedes Entwicklungsteam seine relevanten Messstellen aus den späteren Messdaten filtern kann. Die so vorbereiteten Pläne werden vor Ort auf der jeweiligen Teststrecke auf den Messcomputer geladen.

Im Bedarfsfall kann der Messstellenplan noch ergänzt werden. Dies ist z.B. beim Austausch von Fahrzeugkomponenten notwendig. Vor der anstehenden Messfahrt kann der Testingenieur eine definierte Anzahl von Anzeigegruppen laden. Damit kann er während der Fahrt per Tastendruck zwischen Messgruppen umschalten und deren Verläufe direkt einsehen. Eine Grenzwertüberwachung wertet im Hintergrund wichtige Messstellen aus und informiert den Fahrer bei Unter- oder Überschreitungen.

Nach Abschluss einer Messung schlägt das System auf Basis der Fahrzeuginformationen einen Namen für die abzuspeichernde Datei vor. Danach kann die Messdatei zur weiteren Auswertung vom Messrechner gelesen werden.

In-Vehicle-Messsystem

Bei dem vorhandenen Messrechner handelt es sich um ein kompaktes PC104-System, das mehrere freie PCMCIA-Slots enthält. Die von measX erstellte CAN-Treibereinbindung erlaubt es, CAN-Karten verschiedener Hersteller in die Software zu integrieren. Für die Temperaturerfassung werden MEC-Module (Mestec), SIM-Module (IPETRONIK) über CAN und IMP-Module (Solartron) über S-net verwendet. Die S-net-Ansteuerung erfolgt über eine integrierte ISA Steckkarte des PC104-Systems.

 

Die Applikation

Das Projekt wurde mit National Instruments LabVIEW 7.0 realisiert. Nach Start des Programms sind alle Programmteile aus einer Startleiste einzeln aufrufbar. Im Folgenden werden die einzelnen Module sowie deren Hauptfunktionen kurz erläutert:

CarDiac Preparation:

• Messstellenplanerstellung durch die Eingabe oder Auswahl vorhandener Messstellen aus einer Datenbank
• Erstellung von berechneten Messstellen
• Konfiguration der in der Messung benötigten Hardware

CarDiac Measurement:

• Messwerterfassung
• Grenzwertüberwachung
• Übersicht über zeitliche Min- / Max- und Mittelwerte
• CarDiac Analysis
• Nachträgliche Ansicht der Messung
• Automatisierte Mehrfach-Report-Erstellung
• DIAdem-Export

Online-Gruppen-Editor:

• Erstellung von benutzerdefinierten Gruppen, die in der Anzeige gezeigt werden sollen
• Konfiguration der Darstellung der einzelnen Gruppen

Filter-Editor:

• Erstellung von Filterdateien, die es ermöglichen, bestimmte Messkanäle aus der gesamten Messung so zu filtern, dass Auswertungen nur auf diese angewendet werden können

Measurement-Documentation-Data-Editor:

• Zusammenstellung der Daten, die das Fahrzeug beschreiben

Variantenvergleich:

• Vergleich einzelner Messstellen aus einer Vielzahl von Messungen
• Excel-Export, der es dem Benutzer erlaubt, mit Hilfe von Excel-Makros die vorliegenden Werte aufzuarbeiten   

Die Vorteile auf einen Blick

• Schnelles Erstellen einer Messkonfiguration durch Filterung von Messstellen, die in einer Datenbank vorhanden sind.
• Flexible CAN-Anbindung durch freie Hardwarewahl.
• Unterstützung von bis zu 16 CAN-Ports
• Exportmöglichkeit in das DIAdem-Format für spätere zusätzliche Offline-Auswertungen
• Bis zu 1000 Messstellen über den CAN-Bus oder S-net
• Durch modulare Programmierung können weitere Datenerfassungsmodule und somit alternative Hardware in kürzester Zeit eingebunden werden.