SEAT beschleunigt Fahrzeugtests mit autonomem DAQ-System von HBM

Die Spezifikationen der Volkswagen-Gruppe erfordern, dass Fahrzeuge in der Entwicklungsphase bei SEAT getestet werden, um die Einhaltung von Qualitäts- und Betriebsfestigkeitsstandards sicherzustellen. Die Herausforderung für das Team von SEAT bestand darin, ein ausreichend schnelles Datenerfassungssystem (DAQ) zu entwickeln, das eine genauere Kontrolle der mit Geräten bestückten Komponenten und der gesamten Datenerfassung ermöglicht. Das Team hat einen autonomen Prozess für Datenerfassung, Kommunikation und Analyse entwickelt, der alle Anforderungen erfüllt - das ADAQ-System. 

Zusammen mit der Polytechnischen Universität Katalonien hat SEAT ein ADAQ genanntes System für einen autonomen Datenerfassungsprozess entwickelt. Es besteht aus Datenerfassungsmodulen der Serie QuantumX, der Software catman und einer elektronischen Schaltung, die sowohl die Spannungsversorgung als auch die Interaktion zwischen Fahrzeug und Fahrer sicherstellt. Folgende DAQ-Systeme und Sensoren wurden eingesetzt: das Universalmodul QuantumX MX840B, das DMS-Brücken-Modul MX1615B und ein Datenrekorder CX22B-W, Thermoelemente, Beschleunigungssensoren, DMS-Brücken, Wegaufnehmer sowie 14 CAN-Kanäle und GPS. Da das Fahrzeug unter unterschiedlichsten Bedingungen getestet werden sollte, wurden die QuantumX-Geräte sicher im Inneren montiert. 

Aufbau des ADAQ-Projekts
Realisierung des ADAQ-Projekts
Im Testfahrzeug montierte QuantumX-Geräte

Das autonome System

Das Auto wird auf eine Teststrecke gebracht, wo die Tests durchgeführt werden. Das ADAQ-System überträgt täglich Daten an die Zentrale, damit die Ingenieure die Daten prüfen und auswerten können. Das System wird hochgefahren, wenn das Fahrzeug angelassen wird. Es führt die folgenden Schritte aus:

1 Starten der Software catman

2 Anstoßen der Datenspeicherung während des Fahrbetriebs

3 Beenden der Aufzeichnung, wenn das Fahrzeug in der Box zurück ist

Das System meldet den Ingenieuren Unregelmäßigkeiten, damit sie weitergehende Maßnahmen ergreifen können. Das ADAQ soll den Fahrer warnen, wenn ein Fehler auftritt.

Warum hat sich SEAT für das DAQ-System von HBM entschieden?

  • Möglichkeit des autonomen Betriebs
  • Flexibel und ideal für jede Prüfung
  • Klein, leicht und einfach zu installieren
  • Für den Einsatz unter widrigen Bedingungen ausgelegt, z.B. Materialermüdungsprüfung an Fahrzeugen (starke Schwingungen, g-Kraft und extreme Temperatur)

Die Software catman war die erste Wahl für das ADAQ-Projekt, da sie viele verschiedene Optionen für die Automatisierung bietet. Zur Konfiguration gehören das automatische Starten von catman, das automatische Laden des Datenerfassungsprojekts und die automatische Durchführung der ersten DAQ-Aufgabe. Alle 10 Minuten werden Datendateien aufgezeichnet. Tritt ein unerwarteter Fehler auf, zeichnet das ADAQ-System bis zu dem Moment auf, in dem der Fehler entdeckt wird. So gehen keine Daten verloren. Für den Dateinamen wird das folgende Format verwendet: XXXYYMMDDHHMMSS, wobei jeder Buchstabe einer Ziffer entspricht, die für Projekt-ID, Jahr, Monat, Stunde, Minute und Sekunde steht. Die Trigger zum Starten und Stoppen der Erfassung verwenden GPS-Parameter. Diese Funktion, die für erhöhte Präzision sorgt, erfordert die Angabe von drei Bedingungen für das Starten und Stoppen der Datenerfassung: die Koordinaten des Breiten- und des Längengrads sowie die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (größer 0, zum Starten der Erfassung und gleich 0, wenn die Prüfung zu Ende ist).

Steuergerät kommuniziert mit Fahrer

Ein Steuergerät (CD – Control Device) wurde entwickelt, um die Elektronik zu steuern und jedes Modul mit Spannung zu versorgen. Neben dem CD wurden ein Gleichrichter und ein Steuerkasten für den Fahrer installiert. Dank des implementierten elektronischen Schaltkreises und der Verwendung von Digitalausgängen des Typs CX22B-W, wurden vier verschiedene Status ermittelt, die den Fahrer über die verschiedenen Phasen des ADAQ informieren. Dies erfolgt über zwei auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs installierte LEDs.

Auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs installierte LEDs

Fehler beim Laden der Software/in Kanal

Rote LED leuchtet dauerhaft: Informiert den Fahrer, dass die Geräte hochfahren und das Projekt lädt, wenn das Fahrzeug angelassen wird. Wenn die rote LED während der Datenerfassung leuchtet, ist ein Fehler aufgetreten. Die Datenerfassung wird gestoppt, der Fahrer muss zur Box zurück und das Problem melden.

Aufzeichnung

Grüne LED blinkt: Informiert den Fahrer, dass Daten erfasst und gespeichert werden. Alles funktioniert korrekt. 

Bereit für Aufzeichnung

Grüne LED leuchtet dauerhaft: Alle Geräte sind bereit für die Datenerfassung. Das Projekt wartet auf den Trigger für den Start der Datenaufzeichnung. Der Fahrer kann den Boxenbereich verlassen.

Ereignis während der Aufzeichnung

Rote LED blinkt: Kann unterschiedlichen Zwecken dienen. In diesem Testfahrzeug bedeutet es, dass die Dämpfertemperatur zu hoch ist.

Autonome Datenübertragung und -auswertung

Nach der Datenaufzeichnung und dem Speichern auf die Speicherkarte des CX22B-W, erfolgt das Hochladen der Daten auf den Server von SEAT für die nachfolgende Auswertung per Computer. Dank programmierter Befehle und eines vorkonfigurierten AdHoc-Netzwerks kann der CX22B-W die Daten eigenständig auf einen anderen Laptop im Boxenbereich hochladen. Dieser Laptop sendet die Daten über Nacht an die Server von SEAT. Eine spezielle Anwendung nimmt die nachfolgenden Auswertungen der vorher ausgewählten Kanäle vor und generiert den erforderlichen Bericht – alles vollkommen eigenständig. 

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