Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Verbesserte EMV-Prüftechniken sind Innovationsmotor des Automobilbaus

07.11.2005


Um die Entwicklungszeiten von elektronischen Baugruppen in Kraftfahrzeugen zu verringern, sind ausgereifte EMV-Prognosen unerlässlich. Dies erfordert neben verbesserten Prüfverfahren in einer immer komplexeren Umgebung auch umfangreiche Korrelationen von Fahrzeug- und Komponentenmessungen sowie belastbare Prognosen für das EMV-Verhalten des Gesamtfahrzeugs bereits in der Entwicklungsphase. Trends wie diese wurde auf einer von der VDE/VDI-Gesellschaft Mikroelektronik, Mikro- und Feinwerktechnik (GMM) in Ingolstadt veranstalteten Fachtagung zum Thema “Elektromagnetische Verträglichkeit in der Kfz-Technik” deutlich, zu der sich neben zahlreichen Automobilherstellern und Zulieferern auch Vertreter aus Wissenschaft und Forschung eingefunden hatten. Die Bedeutung des Themas zeigte sich auch in einem bisherigen Teilnahmerekord von rund 150 Referenten, Ausstellern und Zuhörern.



Vor rund 30 Jahren war für die Automobilindustrie die EMV-Welt noch in Ordnung: Im Kraftfahrzeug wurden kaum elektronische Bauteile verwendet, alles lief rein mechanisch oder elektro-mechanisch. Das seinerzeit einzige elektronische Gerät an Bord war das serienmäßig noch nicht funkentstörte Autoradio. Heute übernehmen Mikro- und Signalprozessoren in den Steuergeräten das komplette Motormanagement einschließlich der Abgasregelung. Diverse Unterstützungssysteme helfen dem Fahrer, das Fahrzeug auch in problematischen Situationen im Griff zu behalten.



Moderne Fahrzeuge weisen darüber hinaus einen stetig ansteigenden Elektronikanteil auf. Zusätzlich nimmt die Zahl der Fahrzeugbaureihen zu. „Um unter diesen Randbedingungen den hohen Qualitätsanforderungen zu genügen und Kostenvorteile auszunutzen, müssen verstärkt Elektronikkomponenten baureihenübergreifend eingesetzt werden“, argumentiert Dr.-Ing. Matthias Richter von der Ingolstädter Audi AG. Dies bedeute, dass die Entwicklung der EMV-Komponenten möglichst unabhängig von der Baureihe erfolgen müsse.

Das ist leichter gesagt, als getan. „Aus der Sicht des Fahrzeugherstellers kommt hinzu, dass der Trend zur Individualisierung in der Gesellschaft zu einer Derivatisierung der Fahrzeuge führt“, unterstreicht Richter. Es bestehe somit die Notwendigkeit, in gleicher Zeit eine höhere Anzahl von Fahrzeugbaureihen zu entwickeln. Eine Beschleunigung der Entwicklung sei daher zwingend. Richter: „Schlüsselfelder in diesem Szenario sind neue Strategien, ausgereifte Prozesse, leistungsfähige Tools und nicht zuletzt motivierte Mitarbeiter.“

Schwerpunkt der EMV-Entwicklung verschiebt sich in die Konzeptphase

Diese Herausforderungen, so Richter weiter, seien nur lösbar, indem man über neue Strategien, Prozesse und Tools nachdenke. Zur systematischen Konzeptbeeinflussung wurde bei Audi eigens ein Expertensystem geschaffen, welches zusammen mit der Simulation eine erste Beurteilung bereits am virtuellen Prototypen gestattet. Somit verschiebt sich der Schwerpunkt der EMV-Entwicklung endgültig in die Konzeptphase, was wiederum neben der einhergehenden Kostenersparnis eine Voraussetzung für die Bewältigung der zunehmenden Derivatisierung der Baureihen ist.

Eine ganz ähnliche Zielsetzung verfolgt Dipl.-Ing. Rainer Erhard von der DaimlerChrysler AG in Sindelfingen, der sich mit der Auslegung geschirmter Leitungen in der numerischen Simulation befasst hat. Die Sicherstellung der elektromagnetischen Verträglichkeit berühre den gesamten Bereich der Elektrik und Elektronik des Gesamtfahrzeuges, versichert er. Wegen der Verkürzung der Entwicklungsabläufe müsse eine Untersuchung der EMV-Eigenschaften bereits in den frühen Entwicklungsphasen durchgeführt werden.

Bisherige Simulationsprogramme gingen von idealisierten Schirmen aus, wobei die für die EMV wichtige Eigenschaft der frequenzabhängigen Schirmdämpfung nicht berücksichtigt wird. Zu diesem Zweck wurde von DaimlerChrysler erstmals für Leitungen mit Schirm ein theoretisches Modell entwickelt. Erhard: „Dieses Modell ermöglicht es, die Einstrahlung und Abstrahlung von geschirmten Leitungen zu ermitteln“.

Mit verändertem Layout die Anforderungen des Kunden erfüllt

Dr.-Ing. Uwe Neibig von der Robert Bosch GmbH in Stuttgart ist es wiederum gelungen, am Beispiel eines Kfz-Motorsteuergerätes die Möglichkeiten und Grenzen der EMV-Simulation bei Kfz-Komponenten aufzuzeigen. Zu diesem Zweck wurde ein Steuergerät, welches bei der Störaussendungsmessung nach CISPR 25 nur die Grenzwertklasse 2 und damit nicht die Kundenanforderungen erreichte, untersucht. Zur Analyse des Störverhaltens wurden sowohl Teile der Schaltung als auch des Leiterplatten-Layouts modelliert und simuliert. Aus den Ergebnissen konnten Layout-Modifikationen abgeleitet werden, mit denen sich die Störaussendungen um zwei Klassen reduzieren ließ. „Der Aufwand war nicht unerheblich, aber die Mühe hat gelohnt, weil die Anforderungen des Kunden erfüllt wurden“, zieht Neibig Bilanz.

Einigkeit herrschte bei den teilnehmenden Experten auf der Tagung auch über die Notwendigkeit, eine neue Fassung der europäischen Kfz-EMV-Richtlinie mit der Bezeichnung 2004/104/EG zu erarbeiten. Diese sollte auch die Entwicklung neuer Prüfverfahren beinhalten, die auch die höheren Frequenzen bis in den Gigahertzbereich abdecken. Dies betreffe sowohl die Mobilfunk- und Multimedia-Anwendungen als auch den zunehmenden Hochleistungsmikrowellen-Einsatz in Kraftfahrzeugen, verdeutlichte Tagungsleiter Professor Dieter Sperling von der Westsächsischen Hochschule Zwickau.

Last not least trug auch das perfekte Ambiente im Audi Kongress Center zum Gelingen der Veranstaltung bei. Die Atmosphäre während der Konferenz hätte nicht besser sein können. So reflektierte sich die wissenschaftliche Tiefe der zugleich brandaktuellen Beiträge in vielen lebhaften Diskussionen. Auf Grund des fruchtbaren Meinungsaustauschs blicken die Teilnehmer heute bereits mit Spannung auf die kommende Veranstaltung.

Dr. Rolf Froböse | Dr. Rolf Froböse
Weitere Informationen:
http://www.vde.com

Weitere Berichte zu: Fahrzeugbaureihe Simulation Verträglichkeit

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht Hochschule Bochum und thyssenkrupp präsentieren Solar-Sportcoupé
06.07.2017 | Hochschule Bochum

nachricht Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit
28.06.2017 | Universität Stuttgart

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Im Focus: Molekulares Lego

Sie können ihre Farbe wechseln, ihren Spin verändern oder von fest zu flüssig wechseln: Eine bestimmte Klasse von Polymeren besitzt faszinierende Eigenschaften. Wie sie das schaffen, haben Forscher der Uni Würzburg untersucht.

Bei dieser Arbeit handele es sich um ein „Hot Paper“, das interessante und wichtige Aspekte einer neuen Polymerklasse behandelt, die aufgrund ihrer Vielfalt an...

Im Focus: Das Universum in einem Kristall

Dresdener Forscher haben in Zusammenarbeit mit einem internationalen Forscherteam einen unerwarteten experimentellen Zugang zu einem Problem der Allgemeinen Realitätstheorie gefunden. Im Fachmagazin Nature berichten sie, dass es ihnen in neuartigen Materialien und mit Hilfe von thermoelektrischen Messungen gelungen ist, die Schwerkraft-Quantenanomalie nachzuweisen. Erstmals konnten so Quantenanomalien in simulierten Schwerfeldern an einem realen Kristall untersucht werden.

In der Physik spielen Messgrößen wie Energie, Impuls oder elektrische Ladung, welche ihre Erscheinungsform zwar ändern können, aber niemals verloren gehen oder...

Im Focus: Manipulation des Elektronenspins ohne Informationsverlust

Physiker haben eine neue Technik entwickelt, um auf einem Chip den Elektronenspin mit elektrischen Spannungen zu steuern. Mit der neu entwickelten Methode kann der Zerfall des Spins unterdrückt, die enthaltene Information erhalten und über vergleichsweise grosse Distanzen übermittelt werden. Das zeigt ein Team des Departement Physik der Universität Basel und des Swiss Nanoscience Instituts in einer Veröffentlichung in Physical Review X.

Seit einigen Jahren wird weltweit untersucht, wie sich der Spin des Elektrons zur Speicherung und Übertragung von Information nutzen lässt. Der Spin jedes...

Im Focus: Manipulating Electron Spins Without Loss of Information

Physicists have developed a new technique that uses electrical voltages to control the electron spin on a chip. The newly-developed method provides protection from spin decay, meaning that the contained information can be maintained and transmitted over comparatively large distances, as has been demonstrated by a team from the University of Basel’s Department of Physics and the Swiss Nanoscience Institute. The results have been published in Physical Review X.

For several years, researchers have been trying to use the spin of an electron to store and transmit information. The spin of each electron is always coupled...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungen

Den Nachhaltigkeitskreis schließen: Lebensmittelschutz durch biobasierte Materialien

21.07.2017 | Veranstaltungen

Operatortheorie im Fokus

20.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Einblicke unter die Oberfläche des Mars

21.07.2017 | Geowissenschaften

Wegbereiter für Vitamin A in Reis

21.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Den Geheimnissen der Schwarzen Löcher auf der Spur

21.07.2017 | Veranstaltungsnachrichten