Fahrdynamik-Tests – Die 5 Basics für eine erfolgreiche Messung

Beim Testen und Bewerten des Fahrverhaltens und der Fahrdynamik werden zahlreiche unterschiedliche Parameter wie Radkräfte, Lenkmomente, Geschwindigkeiten, Drehmomente, Drehzahl, Vibrationen, Gaspedalstellung und viele weitere erfasst, um eine Kausalität zwischen diesen herzustellen. Die Daten stammen häufig aus unterschiedlichen Sensoren und Systemen, wie  Radkraftsensoren, Lenkradsensoren, Geschwindigkeits- und Beschleunigungssensoren, Geschwindigkeitsvektorsensoren, Abstandssensoren, DMS, GPS und Inertial-Navigationssystem (INS) sowie Feldbussen wie z.B. CAN Flexray.. Dies bringt bei der Instrumentierung eines Fahrzeugs im Test einige Herausforderung mit sich, , da alle Messgrößen synchron, d. h. zeitgleich, erfasst werden sollen.

Gerade am Prüfstand oder auf einer Teststrecke, wo zum Teil über hundert Kanäle aufgezeichnet werden, ist eine hochgenaue Echtzeit-Messdatenerfassung  in Fahrdynamik-Tests notwendig. Vor allem bei der Überprüfung und Optimierung miteinander verbundener Systeme, wie beispielsweise von Steuergeräten (ECUs) – angefangen von einfachen Fahrerassistenten über ADAS Systeme (engl. Abkürzung: Advanced Driver Assistant Systems) bis hin zum autonomous driving (Abk. AD) ist dies Form der Datenerfassung alternativlos.

Doch was sind die grundlegenden Kriterien, um eine präzise synchrone Messdatenerfassung durchzuführen, die verlässliche Ergebnisse liefert?

Lesen Sie hier, welche 5 Punkte für Ihre erfolgreiche Messdatenerfassung wichtig sind:

1. Zeitsynchronisation:
Die genaue Zeitsynchronisation aller Sensoren und Datenquellen ist von größter Bedeutung für die Auswertung der Werte einer fahrdynamischen Untersuchung. Ziel ist es, das Fahrverhalten und die Eingriffe der Fahrassistenzsysteme zu beurteilen. Eine präzise Synchronisierung ermöglicht hier eine genaue Ausrichtung der Datenpunkte und hilft, Zeitdiskrepanzen zu vermeiden, die zu fehlerhaften Analysen führen könnten.Typischerweise stammen die Daten in Fahrdynamik-Tests aus unterschiedlichen Sensoren und Systemen, die verschiedene Verzögerungszeiten und Synchronisationsmechanismen aufweisen. Daher ist es wichtig, eine Synchronität herzustellen.

Übrigens: Moderne Messsysteme wie das imc CRONOSflex nehmen dem Anwender diese Aufgabestellung ab. Beispielsweise sorgt das imc CRONOSflex Messsystem bei der Messdatenerfassung selbstständig dafür , dass die Kanäle aller Verstärker auf die Durchlaufzeit des langsamsten Verstärkers angepasst werden, damit die Synchronität aller aktiven Kanäle eines Systems gewahrt bleibt.

2. Pufferung, Datenqualität und -übertragung:

Was ist schlimmer, als nach einer Messung festzustellen, dass keine oder unbrauchbare Messdaten vorhanden sind? Um die eingehenden Datenströme zu verarbeiten, sollte ein Messsystem über eine leistungsfähige Datenspeicherungstechnologie verfügen. Anhand eines Ringspeichers ist eine sichere Datenspeicherung auf ein internes Speichermedium oder eine Datenübertragung auf ein externes Medium möglich und vermeidet Datenverluste, wenn es zu Verzögerungen bei der Verarbeitung oder Übertragung kommt. Bei den neuen Herausforderungen in der der Entwicklung von E-Fahrzeugen, bei denen die eingesetzte Messtechnik unempfindlich gegenüber elektromagnetischer Strahlung sein muss, ist weiterhin eine frühe Digitalisierung der Messdaten ein wichtiger Aspekt. Dadurch werden Sensoren und Messsysteme robuster gegenüber äußeren Einflüssen.

3. Skalierbarkeit und Flexibilität:
Das Fahrzeug ist gerade vollständig ausgerüstet und fertig zum Transport auf die Teststrecke, dann klingelt das Telefon und es wird ihnen mitgeteilt, dass noch zusätzliche Messtellen benötigt werden. Ein Glück, wenn sie darauf mit einen flexiblen Messtechnikkonzept die richtige Antwort darauf haben.

Fahrdynamik-Tests gehen häufig mit Betriebsfestigkeitsuntersuchungen und anderen Messaufgaben einher. Messsysteme müssen daher nicht nur Daten aus unterschiedlichen Quellen verarbeiten, sondern auch skalierbar sein und Anschlussmöglichkeiten für zusätzliche Messkanäle bieten und flexibel, das heißt räumlich verteilt installierbar sein, ohne dass die Synchronisation beeinträchtigt ist.

Moderne Messsysteme mit modularer Gerätearchitektur, wie das imc CRONOSflex, erlaubt es, beliebig viele Messmodule an ein Basisgerät anzuklicken und Messmodule nahe an den Messstellen räumlich verteilt zu installieren. Für fahrdynamische Untersuchungen bietet es zudem die nahtlose Integration des imc WFT-Cx Messrads über ein eigenes Messmodul. 

4. Hardware- und Software-Synchronisation:
Wie lassen sich alle Systeme und Sensoren gleichzeitig im Blick behalten? Um eine synchrone Datenerfassung zu gewährleisten, sollten Messhardware und Messtechnik-Software innerhalb einer Messlösung nahtlos zusammenarbeiten. Da Fahrdynamik-Tests typischerweise Teil umfangreiche Messkampagnen sind, ist eine zentrale Kontrolle und Automatisierung der Messlösung über eine Software vorteilhaft.

Über die Messtechnik-Software lasse sich alle Messgrößen und Kanäle (vor-)einstellen sodass vor Ort Zeit gespart wird. Neben der Konfiguration zählt das zentrale Starten des Messsystems sowie die Überwachung der Funktion der Sensoren, zu den Vorteilen. Idealerweise ist die Konfiguration und Steuerung der Sensoren direkt im System integriert. Moderne Messsysteme unterstützen diesen Prozess durch weitere automatisierte Funktionen, indem beispielsweise eine Plausibilitätsprüfung der Messdaten in Echtzeit vorgenommen wird, bis hin zu automatisierten Messungen mit Triggern.

5. Kalibrierung und Signalaufbereitung:
Haben Sie sich schon einmal bei ungewöhnlichen Messdaten gefragt, ob Sie diesen trauen können und die Kanalzuordnung in Zweifel gezogen? Die ordnungsgemäße Kalibrierung von Sensoren ist für eine genaue und zuverlässige Messung notwendig. Die Herausforderung besteht darin, gerade bei komplexen Messaufgaben mit vielen unterschiedlichen Sensoren, dass alle kalibriert, die korrekten Sensor- und Kalibrierungsdaten verfügbar und innerhalb der Messsoftware dem jeweiligen Kanal zugeordnet sind. Eine Sensordatenbank ist dabei eine wichtige Basis. In Kombination mit einem RFID-Scanner lassen sich so Sensoren bequem verwalten, zuordnen und Sensordaten abrufen und Verwechslungen und händische Fehleingaben vermeiden.

Autor: Florian Sailer, Business Development Experte Fahrdynamik

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