Fahrzeugdiagnose - von der Entwicklung bis zum Service - 5 ...
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<strong>Fahrzeugdiagnose</strong><br />
- <strong>von</strong> <strong>der</strong> <strong>Entwicklung</strong> <strong>bis</strong> <strong>zum</strong> <strong>Service</strong> –<br />
Dipl.-Ing. T. Viscido<br />
2. Sachverständigentag<br />
Berlin, 12. September 2006<br />
1 <br />
6vi0164.ppt
Institut für Kraftfahrwesen Aachen<br />
Forschungsgesellschaft Kraftfahrwesen<br />
mbH<br />
Research & Development<br />
INSTITUT FÜR<br />
KRAFTFAHRWESEN<br />
AACHEN<br />
FORSCHUNGSGESELLSCHAFT<br />
KRAFTFAHRWESEN mbH<br />
AACHEN<br />
ANGEWANDTE FORSCHUNG, ENTWICKLUNG UND CONSULT<br />
Karosserie<br />
- Passive Sicherheit<br />
- Leichtbau<br />
- Betriebsfestigkeit<br />
Elektronik<br />
- Bordnetzentwicklung<br />
- Mikrocontrollerbasierte Steuergeräte<br />
Verkehr<br />
- Fahrerassistenzsysteme<br />
- Verkehrssimulation<br />
- Modellierung des<br />
Fahrerverhaltens<br />
Fahrwerk<br />
- <strong>Entwicklung</strong> aktiver Fahrwerkssysteme<br />
- Funktionsentwicklung und -darstellung<br />
- Fahrversuche und Prüfstandsuntersuchungen<br />
Antrieb<br />
- Konventionelle und unkonventionelle Antriebe<br />
- Konzept- und Komponentenentwicklung<br />
Akustik<br />
- Geräusch und Schwingungen<br />
- Antriebstrangschwingungen<br />
- Psychoakustik<br />
2 <br />
6vi0164.ppt
Lenkungssysteme<br />
Langfristig<br />
> 10 Jahre<br />
Roadmap Fahrzeugsysteme -<br />
auf dem Weg <strong>zum</strong> vernetzten Fahrzeug<br />
Steer by Wire<br />
mittelfristig<br />
5 - 10 Jahre<br />
Fahrerassistenz<br />
Überlagerungs-<br />
Lenkung<br />
Elektrohydr.<br />
Hilfskraftlenkung<br />
kurzfristig<br />
- 5 Jahre<br />
Electric<br />
Power Steering<br />
heute<br />
mech.<br />
Lenkung<br />
hydr.<br />
Lenkung<br />
passive<br />
Luftfe<strong>der</strong><br />
Fe<strong>der</strong>systeme<br />
Collision Mitigation<br />
Collision Warning<br />
passive Fe<strong>der</strong><br />
hydropneumatische<br />
Fe<strong>der</strong>ung<br />
aktive<br />
Luftfe<strong>der</strong><br />
aktive<br />
Stahlfe<strong>der</strong><br />
Stop & Go<br />
ACC<br />
variable hydr.<br />
Dämpfer<br />
Elektronisches<br />
Elektrische<br />
Parkbremse<br />
Stabilitätsprogramm<br />
hydr.<br />
Bremse<br />
passiver<br />
Stabilisator<br />
passive<br />
Luftdämpfer<br />
Elektromech.<br />
Bremse<br />
aktiver<br />
Stabilisator<br />
Dämpfersysteme<br />
Bremssysteme<br />
Elektohydr.<br />
Bremse<br />
Bremsbooster<br />
3 <br />
6vi0164.ppt
<strong>Fahrzeugdiagnose</strong><br />
-<strong>von</strong> <strong>der</strong> <strong>Entwicklung</strong> <strong>bis</strong> zur Stillegung-<br />
4 <br />
6vi0164.ppt
Einflüsse auf die Systemarchitektur<br />
Funktionen<br />
aktiv<br />
Einflussgrößen: Systemarchitektur<br />
reaktiv<br />
Sensorik<br />
• Schnittmenge<br />
Aktoren<br />
• Schnittmenge<br />
Sensoren<br />
• Integrität des Systems<br />
• funktionale Ähnlichkeit<br />
• Komplexität<br />
• OEM-Verantwortung<br />
• ...<br />
Signalverarbeitung:<br />
• Rechenleistung<br />
• Sample Time<br />
• Turn over Time<br />
Energieversorgung:<br />
• elektr. Leistung<br />
• Dynamik<br />
Signalverteilung:<br />
• Durchsatz<br />
• Latenz<br />
• ...<br />
•<br />
• ...<br />
•<br />
• ...<br />
•<br />
Aktuatorik<br />
Fahrzeug-Systeme<br />
System<br />
Architektur<br />
integriert<br />
koexistent<br />
5 <br />
6vi0164.ppt
Systembeispiel ESP<br />
Messung aus<br />
ABS-Raddrehzahlen:<br />
Rechnung aus<br />
Simulationsmodell im Fzg.:<br />
1<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
Raddrehzahlsensoren<br />
Vordrucksensor<br />
Lenkradwinkelsensor<br />
Giergeschwindigkeitssensor<br />
Querbeschleunigungssensor<br />
Druckmodulation<br />
6<br />
7 Motormanagement<br />
<br />
Regelung aus Vergleich <strong>der</strong><br />
Messung und <strong>der</strong> Simulation<br />
6vi0164.ppt
<strong>Entwicklung</strong>sprozess <strong>der</strong> Systemarchitekturen auf<br />
Basis <strong>der</strong> Funktionspriorisierung<br />
44 Fkt.<br />
Koordinator<br />
Steuergerät<br />
Smart Akuator/Sensor<br />
Systemarchitektur<br />
65 Fkt.<br />
Flexray<br />
60 Fkt.<br />
langfristig<br />
> 10 Jahre<br />
11 Fkt.<br />
3 Fkt.<br />
1 Fkt.<br />
3 Fkt.<br />
Volume Cars<br />
point to point<br />
37 Fkt.<br />
CAN-Bus<br />
TTCAN/TTP<br />
44 Fkt.<br />
37 Fkt.<br />
Premium Cars<br />
heute<br />
kurzfristig<br />
- 5 Jahre<br />
mittelfristig<br />
5 - 10 Jahre<br />
koexistente<br />
teilintegrierte<br />
integrierte<br />
7 Architekturen<br />
Architekturen<br />
Architekturen <br />
6vi0164.ppt
BMW-Aktivlenkung:<br />
Redundanzbasiertes Hardware Sicherheitskonzept<br />
Engine Speed<br />
Steering angle<br />
DRS-MM1<br />
Powertrain-CAN<br />
Chassis-CAN<br />
Output Stage<br />
E-Motor Position<br />
DRS-MM1<br />
Controller<br />
Total angle<br />
sensor<br />
Wheel speed<br />
Safety of the input signals by redundant intrinsically safe controller<br />
signals (steering angle, driving speed, • 2 processors<br />
lateral acceleration, yaw rate) and modelbased<br />
•diversitaere computation of<br />
plausibilization similarly to DSC critical processes<br />
•independent switching off<br />
8<br />
Quelle: BMW AG<br />
paths<br />
<br />
6vi0164.ppt
Funktionssoftware BMW Aktivlenkung<br />
Fehlermanagement – „failsilent“-Konzept<br />
Ausfall DSC Regler<br />
Ausfall ECO<br />
Gierrate, Querbeschl.<br />
Fehler/Ausfall<br />
VARI<br />
VARI<br />
AKTIV<br />
AKTIV<br />
GRR<br />
GRR<br />
AKTIV<br />
AKTIV<br />
VARI<br />
VARI<br />
AKTIV<br />
AKTIV<br />
GRR<br />
GRR<br />
PASSIV<br />
PASSIV<br />
LwWC-YRC 0<br />
LwWC-YRC 0<br />
Radgeschwindigkeiten<br />
Fehler/Ausfall<br />
Radgeschwindigkeiten<br />
Fehler/Ausfall<br />
Fahrerlenkwinkel<br />
Summenlenkwinkel<br />
Fehler/Ausfall<br />
Motorsteuergerät<br />
Fehler/Ausfall<br />
VARI<br />
VARI<br />
Vx<br />
Vx<br />
FIX<br />
FIX<br />
GRR<br />
GRR<br />
PASSIV<br />
PASSIV<br />
Feste Lenkübersetzung<br />
Feste Lenkübersetzung<br />
Kein Lenkradschiefstand<br />
Kein Lenkradschiefstand<br />
Fahrerlenkwinkel<br />
Summenlenkwinkel<br />
Fehler/Ausfall<br />
Fahrerlenkwinkel<br />
Summenlenkwinkel<br />
Fehler/Ausfall<br />
VARI<br />
VARI<br />
PASSIV<br />
PASSIV<br />
GRR<br />
GRR<br />
PASSIV<br />
PASSIV<br />
Mech. Lenkübersetzung<br />
Mech. Lenkübersetzung<br />
Kurz Lenkradschiefstand<br />
Kurz Lenkradschiefstand<br />
Dann kein Lenkradschiefstand<br />
Dann kein Lenkradschiefstand<br />
Motorsteuergerät<br />
Fehler/Ausfall<br />
Motorsteuergerät<br />
Fehler/Ausfall<br />
VARI<br />
VARI<br />
PASSIV<br />
PASSIV<br />
GRR<br />
GRR<br />
PASSIV<br />
PASSIV<br />
Lenkradschiefstand möglich<br />
Lenkradschiefstand möglich<br />
Mech. Rückfallebene<br />
Mech. Rückfallebene<br />
Bei einer Totalabschaltung fällt die Übersetzung auf einen (mechanisch<br />
definierten) Mittelwert zurück. U. U. verbleibt ein Lenkradschiefstand. Fahrer<br />
wird über Systemzustand informiert.<br />
9 <br />
6vi0164.ppt
Diagnose aus Sicht des Fahrers -<br />
Eigendiagnose eines Bremssystems<br />
Zündung ein - Die Leuchten gehen nach ca. 3 s<br />
aus, wenn System in Ordnung<br />
System in Ordnung<br />
ASR/ESP-Eingriff<br />
ASR/ESP Ausfall o<strong>der</strong> ASR/ESP Taster aus,<br />
ABS/EDS und EBV bleiben aktiv<br />
ABS/EDS Ausfall, alle Systeme sind außer<br />
Funktion, EBV bleibt aktiv<br />
ABS/EDS und EBV Ausfall,<br />
alle Systeme sind außer Funktion<br />
Bremsflüssigkeit zu niedrig,<br />
alle Systeme sind aktiv<br />
Source: TRW 2003<br />
10 <br />
6vi0164.ppt
Anzeigeelemente im Fahrerdisplay -<br />
Ergonomie & Akzeptanz<br />
11 <br />
6vi0164.ppt
Anzeigeelemente im Fahrerdisplay -<br />
Risikominimierung<br />
BMW Aktivlenkung –<br />
Check Control Meldung<br />
in Head Unit<br />
Werkstatt aufsuchen! – Fahrt kann<br />
fortgesetzt werden!<br />
Sofort anhalten! – Werkstatt<br />
verständigen!<br />
Fahrzeug übermittelt Fehlerstatus an<br />
Call Center. Werkstatt kontaktiert Fahrer!<br />
12 <br />
6vi0164.ppt
Herstellergestützte Reparatur VW Phaeton<br />
• Je<strong>der</strong> Werkstattkontakt wird automatisch durch<br />
das Technische <strong>Service</strong> Center (TSC) in<br />
Wolfsburg geführt und koordiniert.<br />
• Auftragsfreigabe und Festlegung <strong>von</strong><br />
Reparaturumfang und –ort erfolgen<br />
ausschließlich durch das TSC.<br />
• Lückenlose <strong>Service</strong>dokumentation eines jeden<br />
Fahrzeuges somit vorhanden.<br />
• TSC-Experte ist in <strong>der</strong> Lage, das im<br />
<strong>Service</strong>betrieb angeschlossene Fahrzeug<br />
fernzusteuern und den Schaden visuell über<br />
Video zu begutachten.<br />
• Übernahme des Prozesses auf technologisch<br />
vergleichbare Volumenmodelle geplant.<br />
13 <br />
6vi0164.ppt
Universelle Diagnosegeräte<br />
Quelle: kfzbetrieb<br />
14 <br />
6vi0164.ppt
Diagnosezukunft im Automobil<br />
Teleaid / Telediagnose<br />
GPS<br />
GSM<br />
<strong>Service</strong><br />
Ortung<br />
Fehlerübermittlung<br />
Fahrzeuginformation<br />
Fahrerkontakt<br />
Werkstatt<br />
Call Center<br />
Übermittlung <strong>von</strong>:<br />
• Fahrzeug- und Kundeninformation<br />
• Fehlerbild<br />
15 <br />
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Kontakt<br />
Dipl.-Ing. Toni Viscido<br />
fka – Forschungsges. Kraftfahrwesen Aachen mbH<br />
Steinbachstr. 7<br />
D-52074 Aachen, Germany<br />
Tel: +49 / (0)241 / 8861-121<br />
Mobil: +49 / (0)163 / 8861-101<br />
viscido@fka.de<br />
www.fka.de<br />
16 <br />
6vi0164.ppt
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