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Wie sich die Teststrategie in der Kfz-Technik aktuell halten lässt

| Autor / Redakteur: Peter Spillman * / Thomas Kuther

Ein modernes Auto mit komplexen Hightech-Systemen: Neue Teststrategien sind unbedingt erforderlich.
Ein modernes Auto mit komplexen Hightech-Systemen: Neue Teststrategien sind unbedingt erforderlich. (Bild: ©vege - stock.adobe.com)

Immer komplexere Systeme im Auto erfordern auch ein Umdenken, wenn es ums Testen geht. Wir verraten Ihnen, wie sich die Teststrategie in der Kraftfahrzeugtechnik auf dem neuesten Stand halten lässt.

Die Welt der Kraftfahrzeuge erlebt einen beispiellosen technologischen Umbruch, indem die Fahrzeuge immer höher entwickelt werden und die Automobilhersteller mehr Sicherheitsfunktionen in ihre Produktpaletten integrieren. Es ist heute durchaus üblich, Einsteigermodelle mit Funktionen zu versehen, die vor einigen Jahren noch nicht einmal in Versionen der Oberklasse zur Verfügung standen.

In dem Maße, in dem die ADAS-Technologie (fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme) Fahrt aufnimmt, rücken wir immer näher an vollautonome Fahrzeuge heran. Die Fahrzeugtechnologie wird immer komplexer – es werden zusätzliche Funktionen integriert, Architekturen neu erfunden, und man braucht eine höhere Konnektivität. Die Einführung neuer Technologien ist eine Herausforderung für Konstrukteure und wirkt sich darüber hinaus auch stark auf die verfügbaren Testressourcen aus. Daher müssen Organisationen, die den Automobilsektor beliefern, flexiblere und innovativere Management-Strategien für die Testgeräte einsetzen, um mit dieser Dynamik Schritt zu halten und die Projektziele zu erreichen.

Die Elektronik schreitet voran und die Sicherheit steigt

Nachdem Studien belegen, dass über 90% der Unfälle von menschlichen Fahrern verursacht werden, sieht die Automobilindustrie in vollautonomen Fahrzeugen einen Weg zur drastischen Verbesserung der Verkehrssicherheit. Diese Fahrt ist bereits in vollem Gange, da immer mehr elektronische Features und Funktionen hinzugekommen sind. Tatsächlich liegt, dem Branchenanalysten Statista zufolge, der Elektronikanteil in einem durchschnittlichen Auto heute bei rund einem Drittel der Gesamtkosten, und er wird aller Voraussicht nach im Laufe des nächsten Jahrzehnts auf fast die Hälfte ansteigen.

Zunächst wurden diese Verbesserungen in Form von getrennten Modulen umgesetzt, doch mittlerweile geht der Trend hin zu integrierten „Gesamtfahrzeug“-Systemen. Die Sicherheit im Straßenverkehr wird zunehmen, je mehr Verantwortung für die Entscheidungsfindung vom menschlichen Fahrer auf das Fahrzeug selbst übertragen wird.

Innovationen wirken sich auf das Testen der Autos aus

Auf hohem Niveau wurde der Weg zu autonomen Fahrzeugen von Organisationen wie der Society of Automotive Engineers (SAE) bereits vorgezeichnet. Jedoch wird die Bewältigung technischer Herausforderungen, wenn die Industrie die mit neuen Technologien verbundenen Herausforderungen löst, in unerwartete Richtungen führen. Wenn neue Technologien auftauchen, ist ein gutes Testmanagement von entscheidender Bedeutung.

Dies kann eine Neukonfiguration von Anlagen, die Modernisierung von Anlagen oder möglicherweise das Hinzufügen verschiedener Gerätetypen bedeuten.

Die beschleunigte Innovation und die fehlende Gewissheit über zukünftige technologische Lösungen werden Zulieferer und Kraftfahrzeug-Testabteilungen in bisher nie dagewesenem Maße dazu zwingen, schneller zu reagieren und ihre Testkapazitäten auszubauen. Schnelle Änderungen haben zur Folge, dass Geräte häufiger ausgetauscht oder aufgerüstet werden müssen, was zu Problemen bei der Anlagenplanung und einem erhöhten Druck auf die Budgets führt.

Künftige Tests müssen ein breites Technologiespektrum abdecken (darunter Energiemanagement und -steuerung, Kommunikations-Busse mit hoher Datenrate, drahtlose Konnektivität und Sensortechnologien), die in modernen Fahrzeugen eingesetzt werden. Darüber hinaus werden mit fortschreitender Elektrifizierung des Fahrzeugs mehr Bereiche getestet als zuvor.

Energieeffizienz im Antriebsstrang

Ob im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungsmotoren, Elektrofahrzeugen (EVs) oder Hybridfahrzeugen (HEVs), in jedem Fall wird die effiziente Nutzung der Energiereserven für die Automobilhersteller zu einem entscheidenden Wettbewerbsvorteil.

Die komplexen Bordnetzsysteme der nächsten Generation umfassen DC/DC-Wandler, die verschiedene Subsysteme versorgen, ebenso wie Mechanismen zur Rückgewinnung der kinetischen Energie aus dem Bremsen, die sicherstellen, dass die gesamte verfügbare Energie zur Verlängerung der Wegstrecke dient, die das Fahrzeug zurücklegen kann, ehe es wieder aufgeladen werden muss.

Durch den Einsatz ausgeklügelter Testgeräte können effektivere bordeigene Stromversorgungsarchitekturen aufgebaut werden. Derartige Tools werden sich bei der Erprobung von EV-Ladestationen als äußerst wertvoll erweisen, wenn man beginnt, sie in größerer Zahl einzuführen.

Die Netzwerk-Infrastruktur wird immer wichtiger

Im Zuge der vollen Autonomie der Fahrzeuge können die elektronischen Systeme nicht mehr, wie in der Vergangenheit, eine Ansammlung grundverschiedener Funktionsmodule sein. Um die Intelligenz und Wahrnehmung zur Verfügung zu stellen, die für die Annäherung an die menschliche Auffassungsgabe erforderlich sind, muss jede dieser Funktionen in einem einzigen ultraintelligenten System kombiniert werden. Weil viele der beteiligten Funktionen sicherheitskritisch sind (z.B. Hinderniserkennung durch ADAS), ist eine extrem niedrige Latenzzeit innerhalb des Systems unabdingbar. Deshalb wird die Netzwerk-Infrastruktur im Fahrzeug ein immer wichtigerer Bestandteil des Automobil-Designs – seit langem bestehende Busse im Auto wie CAN FD, LIN, FlexRay und MOST werden durch andere Technologien wie Ethernet ergänzt (oder sogar verdrängt). Hochgeschwindigkeitsbusse wiederum benötigen Hochgeschwindigkeits-Testfähigkeiten.

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