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Messtechnik für die Analyse hochdynamischer Ströme
Um Kraftstoffverbräuche weiter zu minimieren, muss auch die Kraftstoffversorgung bedarfsgerecht geregelt werden. Die Aufzeichnung von Stromverläufen am Steuergerät der Kraftstoffpumpe über einen längeren Zeitraum soll verifizieren, ob dessen Sicherung richtig dimensioniert ist. Im folgenden Anwendungsbericht erfahren Sie, wie eine solche Messung einfach durchgeführt wird und dabei Vorteile von CAN- und EtherCAT-basierten Messmodulen kombiniert werden können.
- ETAS INCA
Einfache Anbindung der CSM Messmodule mit dem CSM INCA AddOn. Alternativ mit Vector vMeasure oder CANape. - AD4 Typ IG1000
Erfasst die Daten der LEM-Sensorpakete - LEM-Sensorpaket
Hall-Effekt-basierte Strommessung - Thermoelemente
Gleichzeitige Temperaturmessung am Steuergerät - TH16 pro
Temperaturmessung mit Thermoelementen - XCP-Gateway pro
Synchrone Erfassung der Daten von CAN und EtherCAT-basierten Messmodulen und Umwandlung in den XCP-on-Ethernet Standard
Hintergrund
Diesel-Kraftstoffpumpen können mit Dreiphasen-Wechselstrom betrieben werden und werden in diesem Fall über ein eigenes Steuergerät angesteuert. Das Steuergerät verwendet ein pulsweitenmoduliertes Signal (PWM-Signal) mit einer Grundfrequenz von 16 kHz. Darüber hinaus ist das Steuergerät über eine eigene Sicherung abgesichert, da über den PWM-Ausgang Ströme von bis zu 25 A fließen können. Die Dimension dieser Sicherung muss in Fahrversuchen unter verschiedenen klimatischen Bedingungen überprüft werden.
Messaufgabe
Strommessung, um die passende Größe einer Steuergerät-Sicherung zu überprüfen.
Herausforderung
Die Viskosität des verwendeten Kraftstoffs bestimmt den benötigten Strom der Kraftstoffpumpe und dadurch auch, unter welchen Randbedingungen die Sicherung des Steuergerätes überlastet wird. Umgebungs- und Kraftstofftemperatur sowie dadurch bedingte Ablagerungen beeinflussen die Fließeigenschaften des Kraftstoffs. Das PWM-Signal stellt zusätzliche Anforderungen an die Messtechnik: Ein Oversampling mit Abtastfrequenzen im dreistelligen kHz-Bereich wurde genutzt, um auch Spitzenströme exakt zu erfassen.
CSM Messtechniklösung
- Mit LEM Sensorpaketen wird der Strom in den drei Phasen vom Steuergerät zur Kraftstoffpumpe sowie in der Versorgungsleitung des Steuergeräts gemessen. Die Hall-Effekt-basierten Stromsensoren der Sensorpakete bieten Bandbreiten von bis zu 200 kHz und erfüllen so die Anforderung nach der Erfassung kurzzeitiger Stromspitzen.
- Ein Messmodul AD4 MM Typ IG1000 erfasst die Daten der LEM-Sensorpakete mit einer Messdatenrate bis 1 MHz.
- Ein Temperatur-Messmodul TH16 pro misst zusätzlich die Oberflächentemperatur des Steuergeräts und die Innentemperatur des Fahrzeugs.
- Beide Messmodule werden an einen Protokollumsetzer XCP-Gateway pro angeschlossen, der die Daten an den Messrechner weitergibt. Für die Datenauswertung wird ETAS INCA mit dem CSM INCA AddOn ETH verwendet. Alternativ können auch vMeasure oder CANape von Vector Informatik genutzt werden.
Vorteile
Ein besonderer Vorteil ist die einfache Integration von schnellen EtherCAT-Messmodulen in bestehende CAN-basierte Messaufbauten über das XCP-Gateway pro. So können auch zusätzliche Daten aus weiteren Messmodulen synchron erfasst werden. Zudem können mit ETAS INCA auch Daten aus eingebundenen Steuergeräten verarbeitet werden.
Weitere Informationen
Weiterführende Informationen
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CSM Xplained: Messketten schnell und zuverlässig konfigurieren – Teure und zeitraubende Fehler vermeiden
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CSM Xplained: Wartung von HV-Messtechnik – Kalibrierung und Isolationsprüfung
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CSM Xplained: Erprobung von Brennstoffzellen-Antrieben auf dem Prüfstand und im Fahrversuch
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CSM Xplained: Spannungsmessung in der E-Mobility
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CSM Xplained: Strommessung in der E-Mobility
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CSM Xplained: Das Vector CSM E-Mobility-Messsystem
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CSM Xplained: Autarke Leistungsmessung im Fahrversuch und am Prüfstand
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CSM Xplained: On-Board-Charger und AC-Ladevorgänge testen
Verwendete Produkte
Verwendete Hardware
XCP-Gateway
Die Protokollumsetzer für EtherCAT® und CAN auf XCP-on-Ethernet
Das XCP-Gateway ist die Schnittstelle zwischen Datenerfassungs-Software (bspw. vMeasure, CANape®, INCA®, Vision® ...) und den EtherCAT®-Messmodulen von CSM. Es beinhaltet einen EtherCAT®-Master und einen XCP-on-Ethernet-Slave.
LEM Sensorpakete
Schnelle und synchrone Strommessung
Hall-Effekt-basierte Messung hochdynamischer Ströme unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen: Die LEM-Sensorpakete sind optimiert für den Anschluss an unsere AD4 ECAT Messmodule.
CAN TH MiniModule
Temperaturmessungen mit Thermoelementen Typ K, J und T
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.
Verwendete Software
CSM INCA AddOn
Schnell und präzise messen in ETAS INCA: Die zwei Software-Ergänzungen CSM INCA AddOn CAN und CSM INCA AddOn ETH ermöglichen eine einfache Integration der CSM Messmodule und der ECM Abgasmessmodule in die Mess- und Verstellsoftware INCA von ETAS.
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.
