Anwendungsfälle 
UniCAN 3 Datenlogger
Starke Sonneneinstrahlung und hohe Temperaturen bedeuten Stress für Fahrzeuge und Komponenten und sind dennoch Alltag in vielen Regionen der Welt. Um die einwandfreie Funktion unter verschiedenen Gegebenheiten zu testen, werden daher in fortgeschrittenen Entwicklungsphasen PKWs in Langzeittests weltweit von Endkunden gefahren. Bei einem Flottentest mit Elektrofahrzeugen in Asien kam es zu sehr hohen Umgebungstemperaturen von mehr als +50°C. Für die Analyse mussten die Messergebnisse trotz der hohen Belastung für die verwendete Messtechnik verlässlich aufgezeichnet werden. Mit dem eingesetzten UniCAN 3 Datenlogger von CSM konnte der Test ohne Funktionsverlust oder Unterbrechungen durchgeführt werden.
Für Fahrzeugtests unter realen Bedingungen werden diese über einen längeren Zeitraum von Personen gefahren, die keine Testfahrer sind – sie sind also bei Endkunden in der Erprobung. Durch die Benutzung im Alltag können Daten darüber gesammelt werden, wie sich das Fahrzeug außerhalb eines professionellen Umfelds verhält.
Mit diesen Flottentest stellen die Fahrzeughersteller sicher, dass ihre PKWs den sogenannten ‚Real World Test‘, also die Verwendung in der realen Welt, bestehen – und für die Durchführung ist niemand besser geeignet, als Endverbraucher im echten Straßenverkehr.
David Löw, Produktmanager für die UniCAN Datenlogger bei CSM GmbH
Die Anforderung dabei: Das getestete Fahrzeug soll weltweit unter echten Bedingungen funktionieren. Daher müssen die gemessenen Daten möglichst realitätsnah erhoben werden.
Messaufgabe
Aufzeichnung von CAN-Bus-Daten aus Steuergeräten und zusätzlichen Temperaturmessmodulen unter extremen klimatischen Bedingungen.
Da die benötigten Messwerte über einen längeren Zeitraum erfasst werden sollen, wird eine robuste Datenaufzeichnungseinheit benötigt. An diese werden sowohl Daten aus den Steuergeräten, Temperaturen als auch weitere Größen aus unterschiedlichen Sensoren über CAN- / EtherCAT®- Messmodule weitergegeben und gespeichert.
Das Wichtigste ist, dass der entsprechende Datenlogger die Verwendung des Fahrzeugs durch den Endkunden weder beeinträchtigt noch beeinflusst. Dafür ist es notwendig, dass dieser über möglichst geringe Abmessungen verfügt, um sich problemlos in das Fahrzeug einbauen zu lassen. Da außerdem die Fahrer nicht in den Messaufbau eingreifen sollen, muss der verwendete Datenlogger aus der Ferne auslesbar und konfigurierbar sein.
Für die Erfassung von mehr als 300 Signalen – sowohl Temperaturen aus dem Fahrzeuginnenraum als auch CAN-Bus-Daten aus den Fahrzeugsteuergeräten – wurde der UniCAN 3 Datenlogger in mehrere Fahrzeuge der Testflotte verbaut.
Mit seinen kompakten Abmessungen von ca. 11 x 16 cm bei einer Höhe von nur 4,5 cm konnte er einfach in die Handschuhfächer der Test-PKWs integriert werden. An insgesamt 16 Messpunkten im kompletten Fahrzeuginnenraum wurden mit Sensoren die Temperaturen über den gesamten Testzeitraum gemessen. Diese wurden mit einem CSM THMM pro Modul erfasst und via CAN an den UniCAN 3 Datenlogger übertragen. Ebenfalls über CAN, wurden die Daten aus mehreren Fahrzeugsteuergeräten vom Datenlogger aufgezeichnet.
Da der Flottentest in Asien durchgeführt wurde, lagen aufgrund einer Hitzewelle die Außentemperaturen bei fast +50 °C und erwärmten den Bereich der Messtechnik im Fahrzeug auf rund +60 °C. Dabei waren nicht nur die Temperaturverhältnisse im Innenraum unter dem Aspekt des Passagierkomforts für die Tests interessant, sondern beispielsweise auch, wie sich die hohen Batterietemperaturen auf den Innenraum auswirken und ob die Kühlung der beiden Bereiche ausreichend dimensioniert ist.
Für die einwandfreie Funktion des UniCAN 3 waren die extremen Temperaturen dabei kein Problem, denn: Der Betriebstemperaturbereich liegt bei -40 °C bis zu +80 °C und sichert so eine zuverlässige Datenaufzeichnung. Daher konnte der Test ohne Funktionsverlust oder Unterbrechungen durchgeführt werden.
David Löw
Als weitere Besonderheit verfügt der UniCAN 3 über ein bereits eingebautes LTE-Modem - hardwareseitig muss dann nur noch die externe Mobilfunk-Antenne angeschlossen werden, damit der Messaufbau bereit ist. Die erfassten Daten werden auf der CF-Speicherkarte aufgezeichnet und dann in einem festgelegten Intervall über den Mobilfunk versendet.
Der Datenlogger zeichnet sich darüber hinaus über einen sehr geringen Stromverbrauch im Stand-by aus. Dies ist eine wichtige Eigenschaft, da der UniCAN 3 nicht über eine eigene Stromquelle verfügt, sondern über die Batterie des Fahrzeugs gespeist wird. „Ein wichtiges Feature unseres UniCAN 3 ist deshalb die sogenannte Wake-on-CAN-Funktion. Sie stellt sicher, dass die Datenaufzeichnung startet, sobald Aktivitäten auf dem CAN-Bus stattfinden, also zum Beispiel, wenn das Fahrzeug aufgeschlossen wird. So kann eine gute Balance aus energiesparendem Stand-by und zuverlässiger Datenaufzeichnung erreicht werden“, erklärt David Löw.
Der UniCAN 3 überzeugt auch unter extremen äußeren Einflüssen mit einer zuverlässigen Datenaufzeichnung während Langzeit-Testfahrten. Das eingebaute LTE-Modem und die gesicherte Datenübertragung gewährleisten, dass die gesammelten Messdaten verlässlich übertragen werden. Gleichzeitig erlauben die geringen Abmessungen, dass der Datenlogger sich diskret in das Fahrzeug integrieren lässt, ohne den Betrieb zu stören.
Die Thermo MiniModule von CSM ermöglichen präzise dezentrale Temperaturmessungen mit Thermoelementen vom Typ K, J und T: tausendfach im Einsatz für Messungen in Powertrain, an HVAC-Komponenten, im Fahrzeuginnenraum, bei der Aggregate-Entwicklung u. v. m.
Bis zu 12 CAN-Schnittstellen, frei konfigurierbare digitale Ein- und Ausgänge, Wake-on-CAN, LAN, WLAN – bei der Entwicklung des UniCAN 3 Datenloggers haben wir viele Anforderungen aus der modernen Fahrzeugentwicklung berücksichtigt.
Messketten schnell konfiguriert: CSMconfig (mit CSMview) ist die verlässliche Konfigurationssoftware für alle CAN- und EtherCAT®-basierten Messmodule von CSM. Die einheitliche und komfortable Oberfläche ermöglicht ein einfaches Einstellen aller Messparameter. Das beschleunigt den Messaufbau.
CSMuniconf ist das umfangreiche Softwarepaket für Konfiguration und Verwaltung der UniCAN 3 Datenlogger von CSM.
Die serverbasierte Software CSMdataconv wurde für die automatische Weiterverarbeitung und Konvertierung aufgezeichneter Messdaten entwickelt.