Keine andere Technologie hat die Entwicklung des Automobils in den letzten Jahren so beeinflusst wie die Kfz-Elektronik. Bei der technischen Weiterentwicklung der Fahrzeuge spielt der Einsatz von Elektronik und mit ihr die Integration der Software fast immer eine entscheidende Rolle. Treibende Faktoren sind weiterhin die Sicherheitsanforderungen, der Komfortanspruch des Kunden und die angestrebte CO2 Reduzierung durch den niedrigeren Verbrauch. Die Schwerpunkte in der Entwicklung liegen heute bei den Themen
Elektronik im Automobil ist ein Erfolgsmodell Mittlerweile haben Sicherheitssysteme auf breiter Front Einzug ins Kraftfahrzeug gehalten. Fahrerassistenzsysteme haben sich rasant entwickelt und sind fester Bestandteil in vielen Fahrzeugmodellen aller Fahrzeugklassen. Deren Ziel dabei ist es, dem Fahrer ein noch höheres Maß an Assistenz und Unterstützung zu bieten ohne ihn zu bevormunden. Dies kann nur gelingen, wenn die Informationsverarbeitung im Kraftfahrzeug noch weiterentwickelt wird und auch komplexe Mustererkennungsalgorithmen (z. B. in Zusammenhang mit Kamerasystemen) zum Einsatz kommen. In einem modernen Oberklasse-PKW arbeiten über 70 elektronische Steuergeräte, um die gewünschten und geforderten Funktionen eines Automobils zu erfüllen. Dabei werden über Sensoren die Informationen über den Zustand des Automobils erfasst und über Aktoren die entsprechenden Reaktionen ausgelöst. Der Austausch der Informationen erfolgt über ein ausgeklügeltes Bussystem im Automobil, das heute in der Regel mindestens vier Teilsysteme umfasst: CAN, LIN, MOST, Ethernet und Flexray sind dabei die Bustechnologien, die eingesetzt werden. Die Bussysteme werden dabei so ausgelegt, dass alle Funktionen bei maximaler Zuverlässigkeit und Sicherheit mit geringstmöglichen Kosten erreicht werden. Selbsttest und Diagnose in den Steuergeräten zusammen mit ihren Sensoren und Aktoren sind heute fester Bestandteil der Kfz-Elektronik. OBD (On-Board-Diagnose) als Forderung des Gesetzgebers ist dabei ebenso selbstverständlich wie die Diagnose von allen sicherheitsrelevanten Systemen, um dem Fahrer ein Fahrzeug mit höchstmöglicher Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit zur Verfügung zu stellen. Moderne Simulationsverfahren bestimmen heute den Entwicklungsprozess, um nicht nur die jeweiligen Funktionen sicherzustellen und möglichst vollständige Testprozeduren zu definieren, sondern auch Strategien zu entwickeln, wie bei einem erkannten Fehler Ersatzwerte bereitgestellt werden können, um den Fahrer bestmöglich zu unterstützen.
Fahrerassistenzsysteme, Infotainment und die Elektrifizierung bis hin zum Batterie betriebenen Elektromobil sind die Zukunftsthemen der Automobilindustrie
Ohne neue Strategien zur Energieeffizienz lassen sich die Ziele zur CO2-Reduktion nicht erreichen. Optimales Energiemanagement ist daher ein weiteres Hauptthema bei der Entwicklung und Einführung neuer Fahrzeuge. Start-Stopp-Systeme als Einstieg in die Hybridtechnik sind heute Stand der Technik. Komplexere Hybridsysteme versprechen noch größere Effekte: Rekuperation zur Rückgewinnung der Bremsenergie, neue wirkungsgradoptimierte Generatoren, vorausschauende Antriebs- und Bremsstrategien sowie neue Batterietechnologien und -systeme zur vollständigen Elektrifizierung des Antriebsstrangs sind in Entwicklung und stehen kurz vor der Serieneinführung.
Der Käufer eines modernen Kraftfahrzeugs erwartet heute, dass er die elektronischen Informations- und Kommunikationsgeräte, die er im täglichen Leben benutzt, auch im Automobil nutzen kann. Internetzugang, die Ankopplung von modernen Geräten wie iPhone und iPad sind daher heute bereits selbstverständliche Features. Neue Dienstleistungsfunktionen durch die Automobilhersteller, entsprechende Apps und Anbindung an Social Networks wie facebook etc. werden künftig keine Sonderausstattungen mehr sein, sondern zur Serienausstattung gehören und damit zu einem wesentlichen Verkaufsargument für ein modernes Automobil werden.
Alle genannten Funktionen erfordern eine hochentwickelte Technologie, die allen Umweltbedingungen im Automobil standhält und hohe Zuverlässigkeit garantiert. Die Kfz-Elektronik hat daher Hardware-Standards entwickelt, die sich von der üblichen Elektronik im Consumerbereich deutlich unterscheidet. Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) sowie optimales Wärmemanagement bei elektronischen Steuergeräten sind dabei Themen, die heute durch moderne Entwicklungsverfahren und Simulationsmethoden beherrscht werden. Selbstverständlich gilt dies nicht nur für alle elektronischen Steuergeräte, sondern auch für die Verbindungstechnik, die die Versorgung mit Energie und Informationen (Sensoren, Aktoren) sicherzustellen hat und daher höchsten Sicherheitsstandards genügt. Dabei spielen Materialien wie auch die Strukturierung des Kabelbaums und dessen Herstellung sowie letztendlich die Verlegung im Fahrzeug eine große Rolle.
„Ohne Elektronik geht im Auto nichts mehr und mit manchmal auch nicht!“ Mit dieser provokativen Aussage beim o. a. VDA-Kongress macht Prof. Gottschalk deutlich, dass sich der Trend zum weiteren Einsatz von Kfz-Elektronik nicht aufhalten lässt und sich stattdessen verstärken wird. Allerdings muss alles daran gesetzt werden, die Produkte und auch die Prozesse noch sicherer zu machen. Dazu ist eine genaue Kenntnis der Möglichkeiten und Grenzen der Kfz-Elektronik, von Hardware und Software, nötig. Ferner ist entscheidend, dass die Schnittstelle zwischen Technik und Mensch optimal gestaltet wird. Nicht vergessen werden darf, dass die Kfz-Elektronik mit ihren Möglichkeiten zu neuen und komplexen Funktionen nur eine dienende und unterstützende Funktion hat, ohne den Fahrer zu überfordern und auch nicht bei ihm das Gefühl aufkommen zu lassen, dass er überfordert wird.
Heute gehen bis zu 90 % der Entwicklungsanstrengungen eines PKW in die Elektronik und in der Fertigung modernster Fahrzeuge macht der Aufwand der Elektronik 30 % der Gesamtkosten aus.
Elektronikanwendungen im Fahrzeugbereich – die Teilgebiete Fahrzeugelektrik und Fahrzeugelektronik – beeinflussen in den letzten Jahren wie keine andere Technologie die Entwicklung von Automobilen. Kraftfahrzeuge verfügen heute über komplexe elektronische Steuergeräte, die beinahe vollständig die Abläufe im Fahrzeug lenken, steuern und überwachen. Gleichwohl bereits heute die meisten Komponenten eines Fahrzeuges nur noch elektronisch funktionieren, schreitet die Elektrifizierung des Automobils unaufhaltsam voran. Dies betrifft nicht nur neue Bereiche – auch vorhandene Fahrzeugelektronik wird ständig optimiert. Die Gründe hierfür sind vielfältig: Erfüllung von Umweltschutznormen, besserer Fahrkomfort, Optimierung der Steuerprozesse und Verbesserung der Sicherheitstechnik sind nur einige davon. Diesen Herausforderungen müssen sich Techniker, Entwickler, Informatiker und Softwareingenieure stellen.
Elektromobilität als Zielpunkt der Elektrifizierung des Fahrzeugs Ein weiteres Thema, dem sich Techniker, Ingenieure und Entwickler stellen, ist die Elektromobilität. Unsere Spezialseminare und Tagungen z.B. zur Batterietechnik im Haus der Technik berücksichtigen die sich ständig ändernden Trends und Entwicklungen.
Ein mehr an Fahrzeugelektronik erfordert nicht zuletzt ein verbessertes Energiemanagement, mehr Zuverlässigkeit und funktionale Sicherheit. Die Seminare und Tagungen im Haus der Technik befassen sich zudem mit den Fortschritten der Connectivity, der Sensortechnik und dem teilautomatisierten Fahren. Ergänzend dazu richten sich die Spezialseminare im Haus der Technik an erfahrene Techniker und Ingenieure, die ihr Wissen unter anderem zu den Themen Steckverbindungen, Datenbusse, Hybridantriebe, Sensoren, Batterietechnik, Energiespeicher und Elektronikkühlung auf den neuesten Stand der Technik bringen möchten. Ein wichtiger Bestandteil der Fahrzeugelektronik bietet weiterhin die Lichttechnik im Automobil und die Fahrzeugbeleuchtung mit LED – das Haus der Technik widmet diesen Teilbereichen Spezialseminare. Weitere Schwerpunkte bilden Safety, 48 V Bordnetz, Leistungselektronik und thermische Optimierung. Auch die Langzeitversorgung der Automobilindustrie mit Halbleiterbauelementen (Obsolescence Management) wird im Haus der Technik behandelt.
Die Fahrzeugelektronik beeinflusst wie kaum eine andere Technologie die Entwicklung im Automobilbereich. Techniker, Entwickler, Ingenieure, Programmierer und Softwareingenieure müssen, um auf dem aktuellen Stand der Technik zu bleiben und die neuesten Trends und Entwicklungen zu kennen, die Möglichkeit haben, ihr Wissen auszutauschen und weiterzubilden. Die Seminare und Tagungen zur KFZ-Elektronik im Haus der Technik bieten den Teilnehmern die Möglichkeit, ihre Kenntnisse aufzufrischen und mit den neuesten Entwicklungen anzureichern.
Infotainment und Telematik sind in der Automobilelektronik die Bereiche, denen zukünftig mit das höchste Wachstum beim Umsatz vorhergesagt wird. Zur Fahrzeugelektronik gehören u.a.:
Fahrzeugbordnetze, Elektrische Energieversorgung, Bussysteme, Batterien, Sicherungsdimensionierung, Anzeigeinstrumente, Beleuchtungstechnik (Halogen, Xenon, LED), Topologie und Strukturen von Leitungssätzen, Packaging von elektrisch/elektronischen Komponenten im Fahrzeug, Elektronische Systeme am Antriebsstrang wie Steuerungen und Regelungen von Otto-, Dieselmotoren und Getrieben. Zur Fahrwerkelektrik und -elektronik und zu den Sicherheitskonzepten gehören ABS, ESP, Fahrdynamikregelung, geregelte Federungen und Dämpfung mit Beschreibung der mechanischen Systemkomponenten, Regelstrategien und Systemarchitekturen, ferner Rückhaltesysteme und Sensoren. Unter Komfortsysteme fallen u. a. Audiosysteme, Navigationssysteme, Verkehrstelematik, Internet, Telefonie, Antennentechnik sowie Türschließsysteme, Servo- und Verstellantriebe.
Das Haus der Technik bietet zu dem Themenkomplex Fahrzeugelektronik folgende Tagungen und Seminare an:
Sensoren nehmen im Automobil eine bedeutende Rolle ein Die von einer Vielzahl von Sensoren gelieferten Informationen werden in komplexen Regelalgorithmen der Fahrzeugelektronik zur Motorsteuerung, Fahrstabilität, Sicherheits- und Komforterhöhung genutzt.
Im Zuge der rasanten Entwicklungen auf dem Gebiet der Fahrzeugtechnik sind zusätzliche und genauere Sensorinformationen unabdingbar. Zur Erzeugung dieser Informationen gewinnen neben der Optimierung bekannter Sensorprinzipien zunehmend auch neue Sensorsysteme an Bedeutung. Diese Sensorsysteme unterliegen neben den hohen technischen Anforderungen auch immer höheren Ansprüchen hinsichtlich Kosten, Miniaturisierung, Qualität und Zuverlässigkeit. Um innovative Sensoren unter dem anwendungsbezogenen Fokus der Automobilindustrie zu diskutieren, wurde u. a. die Konferenz „Sensoren im Automobil“ im Jahre 2006 erstmals initiiert. Weitere Veranstaltungen, die die Sensorentwicklungen im Automobilbereich widerspiegeln folgten. Besonders aktuell sind in der Automobiltechnik zur Zeit Sensorprinzipien und Sensortechnologien, die insbesondere ihren Einsatz für Motorsteuerungen, Fahrwerksdynamik, aktive/passive Sicherheit, Klimatisierung und Assistenzfunktionen im Automobil finden. Ebenso interessant sind die verschiedenen innovativen Sensoren zur Messung der Rotor-Lage von Elektromotoren für E-Mobilitätsanwendungen. Weitere Stichworte sind: Ammoniaksensoren für Abgasregelungen und Rußpartikelsensoren zur Einhaltung zukünftiger Automobil-Abgasnormen, Verfahren zur Fehler- und Schadensanalytik an ionenleitenden Sensoren, Sensorsystem zur Fahrzeugbatteriediagnose, neuartiger Beschleunigungssensor für Airbaganwendungen, innovative Gas-Sensoren und ein universeller Solarsensor zur Erhöhung des Klimakomforts im Automobil, Technologien für dreidimensionale Leitungsstrukturen und für das Packaging von Sensoren im Automobil.
Längst ist der Leitungssatz nicht mehr einfach nur ein verbindendes Element zwischen einzelnen elektrischen Komponenten, sondern ein komplexes, vielschichtiges, anspruchsvolles Netzwerk zwischen anspruchsvollen Systemen (Kabelkonfektion im Automobil). Er ist selbst ein intelligentes Modul geworden und hat die Aufgabe zu bewältigen, alle Teilsysteme zu einem Gesamtsystem mit optimalem Zusammenspiel zu integrieren. Dabei gilt es vielfältige, zum Teil in der Automobilbranche so noch nicht gekannte Herausforderungen zu meistern. Diese sind zum Beispiel die wachsende Komplexität, die gestiegene Leistungsdichte und der Einsatz neuer Technologien und Materialien.
Durch immer schnellere Pegelübergangszeiten und höhere Bandbreiten steigen die Anforderungen an die Störfestigkeit des Steckverbinders weiter an. Höhere Stromdichten haben signifikante Auswirkungen auf die Stromtragfähigkeit der Kontakte sowie auf die Entwärmung des einzelnen Kontakts. Steigende Kontaktdichten erfordern neue Werkstoffe, Oberflächentechniken und Fertigungsverfahren.
Steckverbinderkontakte werden in allen Bereichen der Elektrotechnik und Elektronik als mechanisch lösbare elektrische Verbindung eingesetzt. Der stark angewachsene Anteil von Applikationen im Automobilbereich mit teilweise extremen Einsatzbedingungen und Anforderungen prägten in jüngster Zeit die Entwicklung auf dem Sektor der Steckverbinder. Eigenschaften und Verhalten von Steckverbindern spielen für die Qualitätssicherung und die Zuverlässigkeit eine entscheidende Rolle. Wichtige Begriffe im Zusammenhang mit Steckverbindern sind: Kontaktdurchgangswiderstand, Stromtragfähigkeit, Steck- und Ziehkräfte, Verschleißverhalten, Korrosionsverhalten, Basiswerkstoffe elektrische Leitfähigkeit, Federeigenschaften, Relaxationsverhalten, Kriterien für die Werkstoffauswahl, Schichtwerkstoffe Zinn, Nickel, Silber, Gold und deren Legierungen als Beschichtungswerkstoff, Kriterien für die Schichtauswahl, Eigenschaften und Verhalten von Steckverbinderkontakten, Einfluss der Umgebungsbedingungen auf die Funktion, Fehler- und Ausfallmechanismen und -ursachen, Korrosions- und Frettingverhalten, Einfluss der Temperatur auf die Strombelastbarkeit, Maßnahmen zur Minimierung der Steck- und Ziehkräfte, Anschlusstechnik Crimp-, Schneidklemm- und Einpresstechnik, Automobilrelevante Prüfverfahren und Prüfbedingungen,
Rundsteckverbinder, Schnellanschlusssysteme, Hybridsteckverbinder, Hochstrom- und Hochvolt-Steckverbinder, Prüfvorschrift LV 214, Aluminiumsteckverbinder, Leiterplatten-Steckverbinder, High-speed-Steckverbinder, High-density-Steckverbinder, Industriesteckverbinder, Automotive-Steckverbinder, Verbindungstechnik, Connectivity, Kontaktierung, Hochstrom-Steckverbindern, Crimpverbindungen, Einpresstechnik.
Steckverbinder werden auch in Zukunft eine wichtige Rolle in der Elektrotechnik spielen.
On-Board-Diagnose: Seminare Selbsttest und Diagnose in den Steuergeräten zusammen mit ihren Sensoren und Aktoren sind heute fester Bestandteil der Kfz-Elektronik. OBD (On-Board-Diagnose) als Forderung des Gesetzgebers ist dabei ebenso selbstverständlich wie die Diagnose von allen sicherheitsrelevanten Systemen, um dem Fahrer ein Fahrzeug mit höchstmöglicher Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit zur Verfügung zu stellen.
Moderne Simulationsverfahren bestimmen heute den Entwicklungsprozess, um nicht nur die jeweiligen Funktionen sicherzustellen und möglichst vollständige Testprozeduren zu definieren, sondern auch Strategien zu entwickeln, wie bei einem erkannten Fehler Ersatzwerte bereitgestellt werden können, um den Fahrer bestmöglich zu unterstützen.
Hochvoltbordnetz (HV-Bordnetz) Als Bordnetz wird die Gesamtheit aller elektrischen Komponenten im Fahrzeug bezeichnet. Die Aufgabe des Bordnetz ist die Stromversorgung und die Gewährleistung des Informationsflusses zwischen den Komponenten und Steuergeräten. 12V, 48V, 400V, 800V sind heute gängige Spannungen bei modernen Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen.
Der Begriff Hochvoltspannung wird in der ECE-UN R100 definiert: „Hochspannung ist die Spannung, für die ein elektrisches Bauteil oder ein Stromkreis ausgelegt ist, dessen Effektivwert der Betriebsspannung > 60V und < 1500 V (Gleichstrom) oder > 30V und < 1000V (Wechselstrom) ist“.
Das Hochvolt-System umfasst mehrere Aspekte, wie z. B.:
HV-Komponenten Architektur (Steuergeräte und Vernetzung von HVKomponenten) Topologie (Verortung von HV-Komponenten) Funktionen (z.B.: Laden, Fahrmodi, Klimatisierung, Priorisierung,…) Hochvolt-Sicherheit Hochvolt-Bordnetz Das Hochvolt-Bordnetz ist eine Teilmenge des Hochvolt-Systems.
Dokumente zum Hochvolt-Bordnetz
Die Lieferantenvorschrift „LV 123“ entstand in Zusammenarbeit der deutschen OEMs
Dieses Dokument wurde in die Hausnormen der OEMs übernommen (Bsp.: MBN-LV123, VW 80303); Weiterentwicklung findet in den Hausnormen der OEMs statt (z.B. VW 80300); Die ISO-Normen „ISO PAS 19295“ und „ISO DIS 21498“ sind der Versuch, den Stand der LV123 weiterzuentwickeln und international zu konsolidieren. Hochvoltkomponenten:
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) – Elektroniksysteme sicher vernetzen und testen Die Elektronik bleibt bei Automobilen auf dem Vormarsch. Sie werden längst als rollende Computer bezeichnet. Nun kommen auch noch Elektroniksysteme für autonomes oder teilautonomes Fahren sowie viele neue elektronische Komponenten im Zuge der Elektromobilität hinzu. Dadurch rückt die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) des Gesamtsystems immer stärker in den Fokus. Bordnetze müssen 100% sicher sein und nicht ausfallen. Langfristig kann sie nur gewährleistet werden, wenn die Immunitäts- und Emissionseigenschaften – also Störfestigkeit und Störaussendung – vom einzelnen Schaltkreis über die Elektroniksysteme und Bussysteme bis hin zum gesamten Fahrzeug zusammenhängend entwickelt und getestet werden. Um die Freigabe für den Serieneinsatz zu erlangen, müssen ebenso gesetzliche Vorgaben eingehalten werden. Daher müssen EMV-Entwicklungsarbeiten hinsichtlich Filterung, Überspannungsschutz, Schirmung und Massung durch entsprechende Mess- und Prüfverfahren auf Schaltkreis-, Elektronik- und Fahrzeugebene nachgewiesen werden. Diese Verfahren basieren auf ISO-, IEC- und CISPR-Normierungen und werden von OEMs gefordert. Für den Erfolg entscheidend sind Kenntnisse über die Einflüsse auf die Reproduzierbarkeit von Ergebnissen und die Messgenauigkeit. Ohne ausreichende Erfahrungen kann auch die Interpretation der Resultate der einzelnen Mess- und Prüfverfahren in den unterschiedlichen Integrationsstufen kaum gelingen. Das Haus der Technik (HDT) bietet daher in Zusammenarbeit mit Professor Matthias Richter von der Westsächsischen Hochschule Zwickau passende Seminare zur EMV-Mess- und Prüftechnik für die Kfz-Entwicklung an.
Bedeutung der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) in modernen Fahrzeugen Was ist elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und welche Rolle spielt sie in modernen Fahrzeugen? Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bezieht sich auf die Fähigkeit eines elektronischen Systems oder Geräts, in einer elektromagnetischen Umgebung störungsfrei zu funktionieren, ohne selbst unzulässige elektromagnetische Störungen zu verursachen. In modernen Fahrzeugen spielt die EMV eine entscheidende Rolle, da die zunehmende Anzahl elektronischer Systeme und Komponenten dazu führt, dass sie immer empfindlicher auf elektromagnetische Interferenzen reagieren können.
Welche Herausforderungen ergeben sich durch die EMV in der Automobilindustrie? Die EMV in der Automobilindustrie stellt verschiedene Herausforderungen dar. Mit der Integration fortschrittlicher Elektronik und Kommunikationssysteme in Fahrzeugen steigt die Wahrscheinlichkeit von elektromagnetischen Interferenzen, die andere elektronische Komponenten beeinflussen können. Zudem können externe EMV-Quellen, wie beispielsweise Mobilfunknetze, Hochspannungsleitungen oder industrielle Einrichtungen, die EMV in einem Fahrzeug beeinträchtigen.
Wie gehen Automobilhersteller mit EMV-Problemen in ihren Fahrzeugen um? Automobilhersteller setzen eine Vielzahl von Maßnahmen ein, um EMV-Problemen in ihren Fahrzeugen entgegenzuwirken. Dazu gehören das Design von Schaltung und Leiterplatten, die Verwendung abgeschirmter Kabel und Steckverbinder, sowie die Platzierung von EMV-kritischen Komponenten, um unerwünschte Interferenzen zu minimieren. Weiterhin werden EMV-Simulationen und -Tests während der Entwicklungsphase durchgeführt, um potenzielle Störungen frühzeitig zu identifizieren und zu beseitigen.
Wie wirkt sich die EMV auf die Sicherheit und Zuverlässigkeit moderner Fahrzeuge aus? Die EMV hat einen direkten Einfluss auf die Sicherheit und Zuverlässigkeit moderner Fahrzeuge. Störungen oder Ausfälle von elektronischen Systemen durch elektromagnetische Interferenzen können zu gefährlichen Situationen führen, indem beispielsweise die Bremsen, das Motorsteuerungssystem oder die Airbags beeinträchtigt werden. Deshalb ist es von entscheidender Bedeutung, dass Automobilhersteller sicherstellen, dass ihre Fahrzeuge eine hohe EMV haben, um die Sicherheit der Insassen und anderer Verkehrsteilnehmer zu gewährleisten.
Welche Auswirkungen haben die steigende Anzahl von Elektrofahrzeugen und autonomen Fahrzeugen auf die EMV-Herausforderungen? Die wachsende Zahl von Elektrofahrzeugen und autonomen Fahrzeugen stellt zusätzliche EMV-Herausforderungen dar. Elektrofahrzeuge verwenden leistungsstarke Batteriesysteme, die elektromagnetische Emissionen erzeugen können. Außerdem sind autonome Fahrzeuge mit einer Vielzahl von Sensoren und Kommunikationssystemen ausgestattet, die sowohl empfänglich für als auch anfällig für elektromagnetische Störungen sein können. Daher müssen Automobilhersteller bei der Entwicklung dieser Fahrzeuge besondere Sorgfalt auf die EMV legen, um deren Zuverlässigkeit und Sicherheit zu gewährleisten.
Welche Rolle spielt die Gesetzgebung in Bezug auf die EMV-Anforderungen für Fahrzeuge? Die Gesetzgebung spielt eine wesentliche Rolle in Bezug auf die EMV-Anforderungen für Fahrzeuge. In vielen Ländern und Regionen gibt es spezifische Vorschriften und Normen, die festlegen, welche EMV-Standards Fahrzeuge erfüllen müssen, um auf dem Markt zugelassen zu werden. Diese Gesetze und Normen sollen sicherstellen, dass Fahrzeuge eine ausreichende elektromagnetische Verträglichkeit haben und keine unzulässigen Störungen verursachen, die die Funktionsfähigkeit anderer elektronischer Geräte beeinträchtigen könnten.
Wie wird sich die Bedeutung der EMV in zukünftigen Fahrzeugen weiterentwickeln? Mit der ständigen Weiterentwicklung der Automobiltechnologie wird die Bedeutung der EMV in zukünftigen Fahrzeugen weiter zunehmen. Die Einführung neuer Kommunikationsstandards, fortschrittlicher elektronischer Systeme und Technologien wie 5G und autonomes Fahren wird die EMV-Herausforderungen noch komplexer machen. Automobilhersteller werden daher verstärkt daran arbeiten müssen, EMV-Störungen zu minimieren und die Sicherheit sowie Zuverlässigkeit ihrer Fahrzeuge zu gewährleisten.
Im Bereich der Elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) im Automobil – insbesondere bei Elektrofahrzeugen (EVs) – sind zahlreiche Normen relevant, da EMV eine entscheidende Rolle für die Sicherheit, Funktionalität und Zulassung spielt. Elektrofahrzeuge stellen zusätzliche EMV-Anforderungen, etwa durch Hochvoltkomponenten, Ladeeinrichtungen und starke elektrische Felder.
Hier sind die wichtigsten Normen und Richtlinien: Internationale und europäische Normen (IEC, ISO, CISPR) 1. CISPR 25 – "Funkstörunterdrückung in Fahrzeugen" Gilt für elektrische/elektronische Komponenten im Fahrzeug. Regelt abgestrahlte und leitungsgebundene Störaussendungen. Besonders relevant für Infotainment- und Kommunikationssysteme. Sehr wichtig für Zulieferer von Steuergeräten und HV-Komponenten. 2. ISO 11452-Serie – "Störfestigkeit von Komponenten" Besteht aus mehreren Teilen (z. B. ISO 11452-2: GTEM, ISO 11452-4: leitungsgebunden). Regelt die Störfestigkeit gegenüber externen elektromagnetischen Feldern. Wird für die Immunitätsprüfung von Komponenten verwendet. 3. ISO 7637-Serie – "Störimpulse auf Bordnetzleitungen" Betrifft transienten Phänomene (z. B. Spannungsspitzen durch Schaltvorgänge). ISO 7637-2: klassische 12V/24V Bordnetze. ISO 7637-4: Hochvoltkomponenten in EVs. 4. ISO 21498-Serie – "EMV für Hochvoltsysteme in Elektrofahrzeugen" Teil 1: Allgemeine Anforderungen. Teil 2: Prüfmethoden. Speziell auf Hochvoltkomponenten in EVs zugeschnitten. 5. ISO 20653 – "Schutzarten gegen das Eindringen von Wasser und Staub" Kein EMV-Standard per se, aber relevant für Gehäuse von EMV-empfindlichen Bauteilen. 6. CISPR 12 – "Störaussendungen – Schutz von Funkdiensten außerhalb des Fahrzeugs" Bezieht sich auf ganze Fahrzeuge, nicht nur Komponenten. Wichtig für die Typzulassung. 7. IEC 61851 / ISO 15118 – "Laden von Elektrofahrzeugen" Beinhaltet EMV-Anforderungen beim Laden (AC/DC). ISO 15118 regelt auch die Kommunikation zwischen Fahrzeug und Ladeeinrichtung, inkl. EMV-Aspekte. Automobilhersteller-spezifische Normen (OEM-Standards) Viele OEMs haben eigene EMV-Vorgaben, z.B.:
VW TL 81000 BMW GS 95002 Daimler MBN 10284 Ford EMC-CS-2009.1 Stellantis CS.00054 Diese ergänzen oder verschärfen die ISO/CISPR-Normen. Homologation / Gesetzliche Anforderungen ECE R10 (UN Regulation No. 10) Vorschrift für EMV in der Fahrzeugtypzulassung. Gilt für gesamte Fahrzeuge und elektrische Systeme. Verpflichtend für den europäischen Markt. Besonderheiten für Elektrofahrzeuge Elektrofahrzeuge haben zusätzliche EMV-Herausforderungen durch
Hochvolt-Traktionssysteme Leistungselektronik (z. B. Inverter, DC/DC-Wandler) Ladekommunikation (PLC, PWM, CAN) Wireless Charging (zunehmend relevant – neue Normen in Entwicklung) Die Normen werden in zahlreichen EMV Seminare im HDT behandelt. EMV Prüfungen an Fahrzeugkomponenten in Absorberhallen werden ebenso behandelt.
Funktionale Sicherheit im KFZ gemäß ISO 26262 - Entwicklung sicherheitsgerichteter E/E Systeme im Automobil Die rasante technologische Entwicklung in der Automobilindustrie hat zu einer zunehmenden Integration elektronischer und elektrischer Systeme im Fahrzeug geführt. Dabei stehen sicherheitsgerichtete E/E (Elektrik/Elektronik)-Systeme im Fokus, um die Sicherheit von Fahrzeugen und Insassen zu gewährleisten.
Was ist Funktionale Sicherheit im Kontext des KFZ und warum ist sie von entscheidender Bedeutung für die Automobilindustrie? Funktionale Sicherheit im KFZ bezieht sich auf die Fähigkeit elektronischer und elektrischer Systeme, gefährliche Situationen zu vermeiden oder zu beherrschen. Sie ist von entscheidender Bedeutung für die Automobilindustrie, da moderne Fahrzeuge zunehmend von elektronischen Systemen gesteuert werden. Die ISO 26262-Norm stellt sicher, dass diese Systeme zuverlässig und sicher funktionieren, um das Risiko von Unfällen und Gefahren für Insassen und andere Verkehrsteilnehmer zu minimieren.
Wie definiert die ISO 26262 die Anforderungen an die Funktionale Sicherheit im KFZ und welche Aspekte werden in diesem Standard behandelt? Die ISO 26262 definiert die Anforderungen an die Funktionale Sicherheit im KFZ in verschiedenen Sicherheitsintegritätsstufen (ASIL). Der Standard behandelt Aspekte wie die Identifizierung sicherheitsrelevanter Elemente, Risikobewertung, Sicherheitsanforderungen, Hardware- und Softwareentwicklung, Verifikation und Validierung sowie Maßnahmen zur Fehlervermeidung und Fehlerkontrolle.
Welche Rolle spielt die ISO 26262 bei der Entwicklung elektronischer Systeme und Komponenten im Fahrzeug? Die ISO 26262 spielt eine zentrale Rolle bei der Entwicklung elektronischer Systeme und Komponenten im Fahrzeug, da sie einen systematischen Ansatz für die funktionale Sicherheit bietet. Dies umfasst die Anwendung von Sicherheitsmaßnahmen während des gesamten Entwicklungsprozesses, von der Konzeptphase bis zum Serienbetrieb und auch in der Wartungsphase.
Wie gewährleisten Automobilhersteller und Zulieferer die Einhaltung der ISO 26262-Normen während des Entwicklungsprozesses? Automobilhersteller und Zulieferer gewährleisten die Einhaltung der ISO 26262-Normen, indem sie ein systematisches Sicherheitsmanagement einführen. Dazu gehören die Durchführung von Sicherheitsanalysen, die Festlegung von Sicherheitszielen, die Implementierung von Sicherheitsmaßnahmen, die Verwendung geeigneter Entwicklungsmethoden und -werkzeuge sowie die Dokumentation und Verifizierung aller Sicherheitsaktivitäten.
Welche Herausforderungen gibt es bei der Umsetzung der ISO 26262 in der Praxis und wie werden sie bewältigt? Die Umsetzung der ISO 26262 in der Praxis kann herausfordernd sein, insbesondere bei der Integration neuer Technologien und bei der Zusammenarbeit mit verschiedenen Zulieferern. Die Sicherheitskultur im Unternehmen spielt eine wichtige Rolle bei der Sensibilisierung der Mitarbeiter für funktionale Sicherheit und bei der Einhaltung der Prozesse und Richtlinien.
Wie beeinflusst die Funktionale Sicherheit das Design und die Architektur von Fahrzeugen? Die Funktionale Sicherheit beeinflusst das Design und die Architektur von Fahrzeugen, da Sicherheitsanforderungen in das Gesamtsystem und die Komponenten einbezogen werden müssen. Die Segmentierung sicherheitsrelevanter Elemente, die Redundanz in kritischen Systemen und die Fehlererkennung und -reaktion sind wichtige Aspekte, die in das Design einfließen müssen.
Welche Auswirkungen hat die ISO 26262 auf die Gesamtkosten und die Zeit für die Entwicklung von Fahrzeugen? Die Einhaltung der ISO 26262 kann zusätzliche Kosten und Zeit in der Fahrzeugentwicklung verursachen, da Sicherheitsmaßnahmen und -aktivitäten in den Entwicklungsprozess integriert werden müssen. Allerdings kann dies langfristig zu einer Reduzierung von Sicherheitsrisiken und potenziellen Rückrufaktionen führen, was wiederum Kosten einspart und das Vertrauen der Kunden stärkt.
Welche Bedeutung hat die Sicherheitskultur innerhalb eines Automobilunternehmens für die Einhaltung der ISO 26262? Die Sicherheitskultur innerhalb eines Automobilunternehmens ist entscheidend für die Einhaltung der ISO 26262. Eine starke Sicherheitskultur fördert das Bewusstsein für funktionale Sicherheit und die Einbindung aller Mitarbeiter in sicherheitsrelevante Prozesse und Entscheidungen.
Wie sieht die Zukunft der Funktionale Sicherheit im KFZ aus? Welche Entwicklungen und Trends sind zu erwarten? Die Zukunft der Funktionale Sicherheit im KFZ wird weiterhin von der Einführung neuer Technologien und Fahrzeugkonzepte geprägt sein. Die Vernetzung von Fahrzeugen und die Entwicklung autonomer Fahrzeuge erfordern eine noch tiefgreifendere Betrachtung der funktionalen Sicherheit.
Gibt es internationale Unterschiede oder Besonderheiten bei der Umsetzung der ISO 26262 in verschiedenen Ländern oder Regionen? Ja, es können internationale Unterschiede bei der Umsetzung der ISO 26262 existieren, insbesondere hinsichtlich nationaler Gesetzgebungen und Kulturunterschiede. Dennoch streben die meisten Länder eine Harmonisierung ihrer Sicherheitsstandards an, um die weltweite Interoperabilität und Sicherheit von Fahrzeugen zu gewährleisten.
