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AGENDA - CMCControls, Measurement & Calibration Congress - 2014 Unicamp

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Programação anual de cursos da Associação Brasileira de Engenharia Automotiva

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2627

Modifique seu carro com as interfaces CAN e o LabVIEW da NInational Instruments 8

Tecnologias móveis de medição suportam os testes embarcados em veículos elétricos e híbridos com alta tensão

Ipetronik 12Advanced Test and Calibration Methods for Modern Powertrains FeV Brasil 18Diagnostics from a DistanceVector 24

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8 | Automaker CMC Special edition

ocê está pensando em modificar o seu carro? Imagine a grande quantidade de possibilidades. Eu tenho certeza de que

você está pensando em todas as coisas que você gostaria de fazer no seu carro para melhorar seu desempenho, aerodinâmica

V

Modifique seu carro com as interfaces CAN e o LabVIEW da NI

Visão geral

Graças à poluição, você pode mexer na eletrônica do seu carro. Sério. As regulamentações federais que dizem respeito às emissões veiculares têm sido uma força para tornar informações de diagnóstico dos veículos prontamente disponíveis para o público. Vamos dar uma olhada em um exemplo simples sobre

1. Uma breve história do diagnóstico on-board

Isso parece ser um ótimo sistema, mas o que acontece quando algo dá errado, como uma falha do sensor de oxigênio? Infelizmente, quando isso acontece é criado um sistema emissão de malha aberta porque não há realimentação para a ECU

ou somente a aparência. Mas antes de você começar a perguntar sobre a melhor maneira de equipar com os mais novos aerofólios e rodas giratórias, deixe-me esclarecer as coisas: veículos possuem sistemas eletrônicos muito complexos que realizam várias tarefas para te manter seguro, confortável e feliz. Então quando

eu digo “modificar o seu carro,” eu estou falando sobre modificar as redes eletrônicas no seu veículo. Ao longo deste artigo, eu te darei uma breve introdução à história de como você pode modificar o seu carro, o tipo de informação que você pode obter e como você pode fazer isso usando os produtos da NI.

como esses padrões têm surgido. Em uma situação ideal completamente simplificada, cada carro tem um sistema de emissão de malha fechada. A ordem deste processo é que uma unidade eletrônica de controle (ECU) determina a relação ar-combustível exata em um motor, e o conversor catalítico do veículo

transforma alguns dos gases de exaustão perigosos em substâncias ambientalmente amigáveis, sensores de oxigênio medem a reação e fornecem realimentação para a ECU, e esta usa esta realimentação para ajustar a relação ar-combustível para manter o melhor desempenho de exaustão do motor.

sobre as emissões do seu carro. O seu carro ainda funcionará adequadamente, mas ele pode criar mais poluição. O problema é que existe atualmente poucos incentivos para que o motorista comum leve seu carro ao conserto nesta situação porque nesta

situação este sistema de malha aberta normalmente faz com que o carro tenha um desempenho “melhor”, porque conforme o motor erra no lado de estar com o tanque cheio, o torna mais potente!

Figura 1. Um sistema de emissões de malha fechada simplificado em um veículo envolve uma ECU, um motor, um conversor catalítico e sensores de oxigênio.

Automaker CMC Special edition | 9

Aqui é onde o diagnóstico on-board entra. Os órgãos do governo têm feito várias tentativas de criar regulamentações para reforçar os padrões de emissão. O mais comum e conhecido é chamado On-Board Diagnostics II (OBD-II), que primeiramente se tornou um requisito federal em 1996. Desde 2008, todas as informações de diagnóstico necessárias no OBD-II devem ser enviadas em um barramento CAN (Controller Area Network) no veículo.

A principal especificação (SAE J1979) para diagnóstico on-board define um número de parâmetros e de modos de teste que podem ser lidos no seu veículo. Em vez de revisar todos os serviços definidos, nós focaremos nos que são particularmente interessantes para quem gosta de mexer no seu carro, incluindo $01-04.

2. Quais tipos de informações você pode ler?

Serviço $01 – Obtenção de dados de diagnóstico em tempo real:

Este serviço é especialmente útil ao ler dados do seu carro em tempo real e pode ser usado para criar exibições em tempo real de parâmetros específicos do veículo para data-logging. Dentro deste serviço, você pode solicitar determinados IDs de parâmetros (PIDs – parameter IDs) que correspondem a um valor ou variável de uma ECU, como velocidade do motor, velocidade do veículo e mais. Existem PIDs comuns que podem ser lidos na maioria dos veículos, mas tenha em mente que pode haver alguns PIDs que são específicos de determinados veículos ou OEMs.

Serviço $02 – Obtenção de dados congelados:

Você já ouviu a piada sobre a misteriosa caixa preta dentro do seu carro que permite que o governo assista todos os seus movimentos? Bem, isso não é usado pelo governo para te observar de perto. Sempre que ocorre um código de falha em um carro, um pequeno histórico de dados levando a esta falha é registrado. Isso é uma ferramenta extremamente poderosa para análise de falhas.

Serviço $03 – Obtenção de códigos de problemas:

Alguns de vocês podem pensar nisso como a faca e o queijo para uma loja de autopeças. Este serviço retorna códigos DTC que explicam por que a sua luz de verificação do motor está acesa.

Serviço $04 – Limpeza de códigos de problemas:

Você já pagou mais de R$ 200 reais para desligar a sua luz de verificação do motor? Agora, você talvez queira parar de ler. Isso é o serviço usado para fazer isso. Mas antes de você começar a chamar este serviço por sua conta para desligar a luz de verificação do motor, lembre que o seu motor ainda armazena os DTCs por algum tempo e também registra a última vez que a luz foi desligada, então isso ainda tem que ser feito por um profissional.

Figura 2. Quando um sensor de oxigênio falha no sistema de emissão de um carro, não há alimentação fornecida para uma ECU, o que cria um sistema de emissão de malha aberta.


Agora nós chegamos à parte boa. Como você pode mexer no seu próprio carro para obter essas informações? Aqui estão as ferramentas da NI que você precisa:

3. Como mexer no seu carro por conta própria com as ferramentas da NI

NI LabVIEW: Este software de projeto de sistemas é para desenvolver a sua própria aplicação de diagnóstico de veículos.

NI Automotive Diagnostic Command Set: Este é o principal componente de software que você pode usar com o software LabVIEW e as interfaces de hardware CAN da NI. Este conjunto de comandos possui APIs intuitivas de alto nível para criar a interface com o diagnóstico do veículo enquanto abstrai o usuário dos detalhes de baixo nível dos protocolos de diagnóstico.

Interfaces CAN USB da NI: Essas interfaces CAN são portáteis e podem ser usadas para criar a interface com a rede de diagnósticos do veículo.

Cabo CAN OBD-II: O cabo CAN conecta a sua interface CAN da NI diretamente à porta OBD-II do seu carro.

Depois de obter todas as ferramentas, você pode desenvolver a sua aplicação desejada no LabVIEW e conectar o seu sistema diretamente no seu veículo.

Aqui está um exemplo de interface de usuário de uma aplicação que eu desenvolvi para ler algumas das informações do meu carro. Você verá que eu tenho algumas das informações típicas que a maioria dos carros possuem em seus painéis, e eu também tenho acesso a várias outras coisas que eu acho interessante monitorar.

Figura 3. Mexa no seu próprio carro conectando o seu laptop contendo sua aplicação, desenvolvida com o Automotive Diagnostic Command Set à sua interface CAN da NI e então conectar com o cabo diretamente à sua porta OBD-II.

Figura 4. Aplicação de exemplo para mexer no seu carro

29 e 30 de Março Motores - Módulo I

Mais informações no site: www.aea.org.brOu entre em contato conosco:55 11 5908 [email protected]

30 e 31 de MarçoLubrificantes - Módulo IConcepção, Fundamentos e Lubricantes para Motores de Combustão Interna

10 e 11 de Abril Rede CAN - Módulo I

08 e 09 de Maio Gerenciamento de Projetos - Módulo I

15 e 16 de Maio Suspensão Veicular

22 e 23 de Maio Eficiência Energética

30 e 31 de MarçoCombustíveis Destilados - Módulo I Das Gasolinas aos Oxigenados:Projeto, Qualidade e Desempenho nos Motores

28 de Julho Conhecendo o ARLA 32

07 e 08 de Agosto Dinâmica Veicular

14 e 15 de Agosto Motores - Módulo II

28 e 29 de Agosto Plásticos

11 e 12 de Setembro Gerenciamento de Projetos - Módulo II

18 e 19 de Setembro Rede CAN - Módulo II

02 e 03 de Outubro Eficiência Energética

16 e 17 de OutubroLubrificantes - Módulo IILubrificantes para Transmissões, Análise de Óleos Lubrificantes, Manuseio, Armazenamento, Transporte e Descarte

30 e 31 de Outubro Instrumentação e Aquisição em NVH

13 e 14 de NovembroCombustíveis Destilados - Módulo II Do Querosene ao Biodiesel: Projeto, Qualidade e Desempenho nos Motores

17 e 18 de Novembro Projeto de Produto Ambientalmente Amigável

CURSOS 2014


tendência da indústria global com relação às novas unidades de veículos elétricos e híbridos de alto desempenho criou

um novo conjunto de requisitos de teste para os fabricantes e entidades de manutenção. Novos sistemas clamam para o uso de acumuladores embarcados de energia elétrica e unidades de acionamento com requisitos de energia à bateria que sejam capazes de suportar até 1000 volts, dependendo do tamanho e tipo do veículo. Tais sistemas de alta tensão são comumente conhecidos por seu uso estacionário dentro de aplicações de geração e distribuição de energia. No entanto, estes sistemas ainda não estão suficientemente adaptados para as aplicações embarcadas em veículos, embora não deixem de ser cada vez mais populares entre os fabricantes de veículos elétricos e híbridos. É importante entender que se as unidades de veículos elétricos

e híbridos fossem construídas da mesma maneira que os sistemas embarcados tradicionais 12 -, 24 - ou 42-Volts (nominal), o resultado seriam requisitos excessivamente elevados no que diz respeito aos aspectos de energia, e assim, altos custos para o usuário final, afetando em última análise a capacidade de um fabricante de introduzir um novo veículo a um custo competitivo para o mercado. Dado que a energia elétrica é um subproduto da corrente e tensão, a tensão do sistema embarcado em um veículo elétrico ou híbrido deve ser aumentada consideravelmente para manter as correntes dentro dos limites “razoáveis”. Entre seus benefícios, o aumento nos valores de tensão embarcada pode diminuir a necessidade de secções nos cabos, otimizando a eficiência do sistema. Para garantir o melhor desempenho de um veículo elétrico ou híbrido, vários especialistas técnicos devem realizar inúmeros testes durante o processo de desenvolvimento do produto.

Sistemas móveis de aquisição de dados adequados são instrumentos vitais para assegurar a capacidade do sistema, a funcionalidade e a eficiência. Além disso, a incorporação adequada dessa tecnologia como uma fonte de energia embarcada viável dentro de um veículo elétrico ou híbrido requer um compromisso absoluto com rigorosos testes de segurança e a compatibilidade para suportar hardware e acessórios a fim de mitigar os riscos. Este artigo fornece uma visão geral de um sistema típico de alta tensão embarcado, ao discutir parâmetros comuns de teste de veículos elétricos e híbridos, com uma explicação detalhada de questões importantes de segurança e precauções recomendadas associadas ao uso desta tecnologia. Uma visão geral das tecnologias de medição IPETRONIK mais comumente especificados para estes tipos de aplicações serão usados para ilustrar o todo.

A

Tecnologias móveis de medição suportam os testes embarcados em veículos elétricos e híbridos com alta tensãoNovas tecnologias, novos requisitos de segurança

Entendendo um sistema embarcado típico de alta tensão

Um sistema embarcado típico de alta tensão pode ser organizado em duas áreas principais: a rede de corrente contínua (tensão DC) do próprio dispositivo de armazenamento de energia; e a rede de corrente alternada trifásica da unidade regulada-RPM, (corrente alternada, 3 ~ AC). A imagem 2, à direita, fornece um diagrama em blocos típico de circuitos contínuos e alternados, que podem ser encontradas dentro destes sistemas. Por favor, note que todas as precauções universais de segurança, assim como aquelas específicas para áreas de tensão AC ou DC, devem ser seguidas em todos os momentos.

Imagem 2. Diagrama em blocos de circuitos embarcados contínuos e alternados.


O balanceamento de carga das unidades é um parâmetro chave na medição de sistemas para veículos elétricos e híbridos. Em particular, os estudos sobre o comportamento de carga e descarga e de eficiência dos dispositivos de armazenamento de energia embarcados, baterias de alta tensão e sistemas de refrigeração da bateria (tanto para células individuais quanto para sistemas mais genéricos)

são pontos importantes a serem considerados durante o projeto. O desempenho do motor, do gerador, o comportamento do conversor da carga e a eficiência dos componentes também podem ser testados. De modo geral, os testes de unidade são normalmente efetuados pelo fabricante numa bancada de teste mesmo. Por conseguinte, o objetivo principal do ensaio é detectar as tensões e correntes

dentro da escala de corrente contínua, e se necessário, de corrente alternada. A aquisição de dados de tensão dentro desse tipo de ambiente de teste é realizada diretamente no ponto de medição de contato mais adequado. A aquisição de dados atuais do sistema pode ser facilitada através de um resistor shunt para dividir a corrente do condutor principal, ou por meio de um alicate de corrente amperimétrico.

Parâmetros de Medição Comuns

Testes de veículos elétricos e híbridos em estrada podem demandar quantidades consideravelmente maiores de aquisição de dados e requisitos de fiação do que as normalmente encontradas dentro de aplicações estacionárias. Requisitos de aplicações embarcadas podem representar desafios adicionais por várias razões. Em primeiro lugar, os dados coletados durante um teste de estrada típico, ou a bordo do veículo em um ambiente típico de pista de teste requerem instrumentação de alto nível para que se obtenham dados confiáveis após terem sido submetidos a choque e vibração mais elevados do que o usual. Estas variáveis colocam maiores exigências mecânicas, ou de “desgaste”, mediante sistemas de aquisição de dados e seus componentes de apoio.

Em segundo lugar, ambientes de teste a bordo de um veículo tendem a ter um espaço mais confinado no que se refere a garantir um local apropriado para a fiação e para a instalação dos dispositivos de aquisição de dados. Estas limitações de espaço, combinadas com o risco adicional do atrito de vibração, podem atrapalhar as pessoas envolvidas nas medições se os equipamentos não forem instalados corretamente. Fiações também podem ser danificadas ou cortadas durante o teste ao entrarem em contato com partes afiadas do veículo. Os cabos também podem ser inadvertidamente esmagados ou arrancados durante o teste, afetando a integridade da medição e comprometendo a segurança. Finalmente, o risco de danos aos componentes montados

após o teste é consideravelmente maior nas aplicações embarcadas, porque eles simplesmente não foram projetados com cabos de bitolas grossas o suficiente ou com proteção mecânica adicional (por exemplo, tubo de proteção para os cabos ou fios à prova de esmagamento). Se o dano a um sistema embarcado de alta tensão não for detectado a tempo, pode resultar em conseqüências indesejáveis, que vão desde a perda da funcionalidade do sistema até danos pessoais graves. Assim, as maiores demandas de testes em veículo apelam para o uso de um sistema de aquisição de dados altamente resistente, e especialmente, um que possa ser facilmente instalado com cabos em áreas de díficil acesso no veículo.

Requisitos Rigorosos de Instrumentação em Estrada

Os requisitos de alta tensão para veículos elétricos com sistemas embarcados, em combinação com o seu uso móvel, exigem uma atenção maior à segurança humana. Os engenheiros de teste, técnicos e pessoal de manutenção que estão envolvidos devem estar cientes dos riscos consideravelmente mais altos de perigo associados aos testes com essas correntes elétricas, particularmente, os erros acidentais que podem resultar em correntes que fluem acidentalmente através do corpo humano, causando ferimentos graves ou mortes.

A corrente contínua encontrada dentro dos componentes de um veículo elétrico é exteriorizada em níveis muito mais elevados do que a corrente alternada típica. A exposição humana prolongada a esta corrente pode causar danos térmicos ao corpo, incluindo queimaduras e alterações em tecidos celulares. Além disso, o efeito do arco voltaico ao interromper circuitos de corrente contínua com alta indutância requer uma atenção especial, pois a manipulação indevida de corrente alternada pode causar convulsões (causadas ao ficar

segurando a fonte de corrente), arritmias cardíacas e respiratórias ou parada cardíaca. Isto é devido à sobreposição de sinais elétricos no sistema nervoso central humano para aqueles que ficam dentro do sistema de acionamento elétrico sob teste, com consequências potencialmente negativas encontradas mesmo em correntes de cerca de 20 a 50 mA.

Como uma precaução de segurança adicional, é altamente recomendado como a melhor prática que os testes nestes sistemas sejam realizados exclusivamente por especialistas

Considerações Adicionais de Segurança Humana


com extensa formação na especialidade de “eletricistas de alta tensão.” Somente os profissionais de teste que estão totalmente informados sobre os riscos associados à manipulação destes sistemas elétricos podem avaliar adequadamente e, assim, assegurar a proteção contra os potenciais riscos elétricos. Além disso, as seguintes diretrizes regulatórias são recomendadas pela VDE - Associação Européia para Elétrica, Eletrônica e Tecnologias de Informação para a segurança adicional de especialistas de medição que trabalham com veículos elétricos e híbridos:

Desconexão Desconexão em aberto da bateria de alta tensão (imagem 3)

Proteção contra conexão Remoção do link fusível

Verificação da Desconexão Garantir um detector de tensão apropriado, pré-verificação

Aterramento e curto-circuito (incluindo em sistemas multi-embarcados)

Verificação do uso de um conjunto de cabos adequado

Cobertura de partes vivas adjacentes (incluindo em sistemas multi-embarcados)

Uso sugerido de um tapete de borracha apropriado ou similar para propósitos de aterramento

A IEC 61010-1 também estabelece normas sobre o tipo de instrumentação necessária para este tipo de teste. No mercado norte-americano existem as especificações de segurança adicionais, conforme estabelecido pelo orgão administrativo que cuida da segurança de trafego nacional (NHTSA), incluindo testes realizados para a FMVSS 305: A norma de veículos elétricos deve ser seguida a risco, bem como critérios de desempenho estabelecidos pela SAE J1798, Práticas Recomendadas para Avaliação de Desempenho de Módulos de Bateria para Veículos Elétricos, além das diretrizes rigorosas “Underwriters Laboratory (UL)” e outras normas. Como um novo mercado dentro do segmento de transporte global, vários novos padrões de testes de veículos elétricos e híbridos ainda estão em desenvolvimento atualmente, com revisões em curso e novos lançamentos programados para este ano.

Um sistema típico de alta tensão embarcado é projetado de forma semelhante a uma rede de TI. Em outras palavras, o sistema embarcado não tem uma baixa ligação ôhmica com as peças condutoras, tal como uma carroceria de veículo ou um chassis. Para evitar os riscos e danos associados com a descarga eletrostática indesejada, existe uma alta resistência entre os pinos e a massa do veículo por meio de um elemento RC. A segurança dessa conexão deve ser sempre verificada antes do trabalho no veículo. A Figura 4 mostra um diagrama esquemático que descreve a relação típica utilizada pelo circuito de corrente contínua de uma bateria de alta tensão. Após a revisão do esquemático, várias conclusões podem ser tiradas. Em primeiro lugar, um erro de isolamento

simples no sistema (ligação única para a massa do veículo) não é um perigo potencial, desde que não ocorram outros erros de isolamento ao mesmo tempo. Assim, para garantir a segurança, o primeiro erro de isolamento deve ser detectado e corrigido imediatamente. A melhor prática da indústria sugerida para reduzir os riscos associados com erros de isolamento é garantir o bom controle

de isolamento de ambos os condutores de alta tensão contra a massa do veículo. Assim que o isolamento fica abaixo do valor mínimo, o sistema precisa ser verificado e reparado imediatamente. Um desligamento imediato, no entanto, ainda não é necessário. No que se refere a um sistema elétrico embarcado de alta tensão, a massa do veículo está em meia tensão do sistema, ou normalmente, 500V e 250V. Isto significa que todos os dispositivos de medição a bordo, incluindo os sistemas de aquisição de dados, absolutamente requerem isolamento galvânico separado para evitar possíveis erros e riscos de danos pessoais.

Compreendendo os riscos para garantir a segurança Imagem 3.

Figura 4. Circuito de corrente contínua de uma bateria de alta tensão.


Para garantir a segurança e o desempenho dos sistemas embarcados de aquisição de dados dentro dos circuitos de alta tensão dos veículos híbridos e elétricos, devem ser montados cabos de medição adequados e também mantidos de uma forma segura. Cabos e fixações comuns não são suficientes para este tipo de teste. Todos os cabos condutores de alta tensão IPETRONIK são isolados duplamente com um núcleo de isolamento branco sob o fino isolamento externo preto ou vermelho. Portanto, mesmo os danos leves podem ser facilmente detectados antes de um potencial risco de segurança ocorrer (Imagem 5) e o cabo correspondente pode ser trocado imediatamente. Uma medida de proteção adicional é a utilização de um “pré-escalador” juntamente com o cabo de alta tensão. Este acessório é posicionado diretamente no ponto de contato de medição e é normalmente integrado no plug terminal ou em um invólucro separado, tal como o limitador de corrente de alta tensão (Imagem 6). O limitador mantém a corrente do sistema num valor máximo de 2 mA, um nível considerado muito inferior aos limites ditos como prejudiciais ao corpo humano. O uso do limitador de corrente evita um potencial curto-circuito do sistema ou condições de arco que poderiam surgir de um erro no sistema de medição subsequente.

Aquisição de Dados - Dicas de instalação

Imagem 5.

Imagem 6.


Devido às normas de segurança rigorosas, tais como aquelas estabelecidas pela IEC 61010-1, categorias I a IV, instrumentos de teste e medição podem ser especificados para suportar os testes de unidades de veículos elétricos e híbridos de alta tensão. O divisor Iso de alta tensão IPETRONIK certificado pelo TÜV, bem como o sistema de aquisição de dados Iso de alta tensão de quatro canais, são autorizados para aplicações conforme estabelecido na categoria I, para até 1000 VDC,

e categoria II para até 600 VAC . Portanto, eles podem ser usados para atender todos os requisitos de aquisição de dados de voltagem na faixa de alta tensão DC até 1000V. Observe também que quando a medição for feita com alicate amperimétrico que este, bem como o sistema de medição subsequente (por exemplo, o multímetro) deve corresponder à categoria de medição adequada. O Iso divisor de alta tensão pode ser usado para aplicar com segurança

um alicate amperimétrico em sistemas de alta tensão, para o uso com qualquer sistema de medição IPETRONIK ou aplicações estabelecidos nas categorias IEC I e II. Outra alternativa é a utilização do sistema iso de alta tensão de aquisição de dados, que pode ser usado como um sistema compacto de quatro canais com saída direta CAN. Este hardware permite o balanço de potências seguro e eficaz na área de corrente contínua.

Hardware IPETRONIK atende às exigências de segurança

Imagem 7. High Voltage Iso Divider

Imagem 8. High Voltage Iso DAQ

Imagem 9. WT 3000


Como mencionado anteriormente, as aquisições de dados AC no circuito entre o conversor de freqüência e o drive (motor / gerador) são requisitadas com menos frequência, pois pontos de dados-chave são geralmente detectados em cela de teste. Ensaios do lado AC requerem o uso de dispositivos de medição que correspondem no mínimo com a categoria IEC III, uma vez que devem estar aptos ao manuseio com segurança de surtos de tensões de até 6000 V com uma tensão nominal de 600

V CA. Um exemplo de um sistema adequado é o analisador de precisão de potência Yokogawa WT 3000M. O sistema oferece uma detecção rápida e precisa do balanceamento completo de potência nas três fases da rede AC com uma precisão básica de ± 0,02% - também com os sinais PWM comuns de 10 - 20 kHz de motores elétricos e híbridos. O software de aquisição de dados IPETRONIK IPEmotion™ oferece um plug-in de hardware Yokogawa para analisadores de potência da série WT que configura

e aquisita confortavelmente os dados, com a habilidade de calcular os balanços de energia e potência on-line em formato de tempo real. Todas as configurações de escalonamento de sinal e taxa de aquisição de dados são definidos dentro da interface de usuário do software. Os dados adquiridos podem ser avaliados com a função de análise IPEmotion™ ou diretamente convertidos em formatos de dados comuns e guardados para análises posteriores online.

Circuito Conversor para Aquisições de Dados

Os testes embarcados nos sistemas de alta tensão de veículos elétricos e híbridos criam um número crescente de novas e mais rigorosas exigências regulatórias de segurança. Os erros cometidos durante este tipo de teste podem ter consequências graves, incluindo danos pessoais. Para evitar riscos potenciais e reduzir o tempo de parada, todas as operações devem ser planejadas e executadas com total consideração de todos os aspectos de segurança necessários. A

tecnologia de medição modular IPETRONIK oferece um meio de aquisição de dados embarcados rápido, preciso e seguro dentro dos sistemas elétricos de alta tensão, com hardware que atende aos padrões regulatórios globais. A equipe da IPETRONIK é bem versada em novas exigências para testes de veículos elétricos e híbridos e está disponível para ajudar o cliente a escolher as técnicas mais adequadas, bem como hardware, software aplicável, cabos e acessórios para equipar veículos

novos ou testar os seus respectivos componentes. Cada membro da equipe de suporte técnico da IPETRONIK também concluiu com êxito a formação de “Eletricista de alta tensão para células a combustível e veículos híbridos”, com um compromisso contínuo de permanecer na vanguarda da evolução das normas internacionais de segurança. Para mais informações sobre a gama de produtos IPETRONIK, por favor visite www.ipetronik.com .

Conclusão


odern powertrains have a growing number of advanced features. Naturally aspirated port fuel injected gasoline

engines are now equipped with variable camshafts and variable intake systems as well as thermal management. The new generation of turbo direct injection engines

uses variable camshafts for scavenging to increase the low end torque and has complex injection split strategies for knock reduction and catalyst heating. The growing number of labels and the engine complexity require a control unit parameter calibration with advanced methods and tools. Real time simulation of powertrain and vehicle together with automatized parameterization

of the embedded system is being investigated in Hardware-in-the-Loop test benches, but still not state-of-the-art in the current development process. In order to reduce development time and find a balanced optimum, a mixed approach is proposed using full mathematical test planning and regression modeling in base engine

map areas, where the system behavior is known and often linear or can be expressed by a polynomial approach. Procal, a Design-of-Experiment calibration tool is presented. The tool is based on the software platform TopExpert and allows different types of model approaches. The TopExpert-Warm-Up-calibration tool uses the effect that small deviations from the setpoint can be linearized. Thus

the system characteristic itself can be used to find the optimum. Additionally the methodology integrates the developing engineer’s experience especially in areas of non-linearity. The calibration engineer in the vehicle faces even more complex system behavior. Drive ability tools are proposed to give objective drive maneuver

evaluations using an acceleration sensor at the driver’s seat. For OBD sensor and actuator failure simulation a direct integration of manipulating hardware in the wiring harness devices is required. This method avoids the necessity of aged components. For this purpose a flexible control unit has been developed as well as a specific lambda sensor aging simulation tool.

M

Advanced Test and Calibration Methods for Modern Powertrains Oliver Rütten, Rainer Thiele

FEV Brasil

PAPER

ABSTRACT


Brazilian automotive industry has seen an impressively strong increase of new vehicles in the commercial and in the passenger car segment. New legislation requirements came along as anti-break systems and airbags, fuel consumption fleet regulation and more stringent emission limits as well as OBD legislation constraints. Along with this the Brazilian customer demands are increasing towards higher amount of performance, comfort and drive ability as well as safety level. Major driving force for the future will be the need for CO2 reduction to reduce the

greenhouse emissions. Powertrain technical approaches have to include new advanced features in order to give the appropriate answers. The share of automatic transmission will rise in the future. The new turbo direct injection technology is introduced and in general the powertrains show a high degree of new controllable components, which results in a higher complexity and variability for the control. The vehicle mass and installed propulsion power has

been increasing in the last years and will do so in the future. Therefore the engine operation moved to a lower load point distribution on an average. In order to reach the tighter fuel consumption targets powertrain engineers rated the part load efficiency as decisive. The technologies developed to production tried to reduce losses of the engine, when driven in part load. Consequently the solutions for spark ignition engines were lean burn or high residual gas or early intake closing to avoid pumping losses and enhance the lower load combustion efficiency.

The latest development trend in combustion engine design is still driven by the part load efficiency requirements. But modern transmissions and more accurate noise-vibration-harshness (NVH) vehicle layout allow lower engine speeds and can to a certain extent rise the statistical average engine load up again. The downsizing of the engine moving to a lower number of cylinders and reduced displacement is the current overall trend not only in gasoline but

also to a lesser extent in Diesel engine design. The downsizing approach also shifts the operation points to higher loads. The way to realize this is an enhanced full load performance by a new turbo engine technology with relatively high compression ratio feasible due to new direct injection techniques, which reduces knocking. Low end torque performance is increased by several means. One very effective measure is the scavenging of the combustion chamber with air. A variable camshaft on intake and exhaust is required to realize large overlapping opening periods of intake and exhaust valves. Due to the fact that the powertrain layout is now done in a way that the engine is operated closer to the optimum efficiency area, the actual development activities try to include the optimum engine efficiency load and speed area for improvement strategies. In this range the throttle losses of the engine are minimal and the combustion phasing and combustion speed also closer to the desired optimum thermodynamic process with heat release in top dead centre. The major influencing factor remaining is the compression ratio allowing an efficiency increase following the equation:

NEW CHALLENGES FOR THE ENGINE CONTROL

The variable compression ratio is a technology to work on the main influencing parameter. Fig 1 shows a solution with a variable conrod that is controlled via oil pressure. The conrod is extended or compressed and allows a switching between a lower and a higher compression ratio value. A fuel consumption reduction of approx. 5% was demonstrated in the emission cycles FTP and NEDC.


The challenge for the control unit development and the parameter finding in the engine control maps will be increased by the new technological solutions. Every new variability step in the engine control leads to an exponential increase in required measurement and ECU calibration data: A classical port fuel injection naturally aspirated engine with fixed camshaft timing required a base mapping operation point number of e.g. 12 x 10 = 120 points, assuming 12 speed breakpoints and 10 load break points. Assuming you vary your only adjustable parameter, the ignition advance, in 5 steps you result in 600 measurement points, easily to be done on an engine test bench within some days. In case there is not only the ignition advance as adjustable parameter the effort increases: E.g. an engine with turbo direct injection and variable camshafts has as additional adjustable parameters:

Number of injections (often up to 3)

Injection timing of every single one of these injections

Injection pressure

Intake cam timing

Exhaust cam timing

Intake system variability

In a full factorial measurement plan with 5 levels this results in 120*57 = 9 millions and 375.000 points. The Brazilian flex fuel capability (assuming also 5 levels, i.e. 5 ethanol quantities) will give it one degree more and result in 46 millions and 875.000 points! The same applies to the complexity of the vehicle calibration. In order to cope with the new challenges the ECU development work is not feasible without intelligent and more efficient methods. FEV developed a number of calibration support tools using a uniform platform TopExpert with a graphical user interface designed for easy handling.

CALIBRATION METHODOLOGY APPROACHES Engine test bench automatic mapping of the engine requires sophisticated control and survey methods. Different systems are on the market and serve as overall test cell manager. These systems are in communication with combustion surveillance or indication systems, emission analyzers and test bench operating systems as well as the engine control unit and automatically scan the complete map and can reduce the number of measurement points by intelligent automatically run preselection algorithms. Design of Experiment, a test planning method based on regression modeling and involving statistical analysis is another way to reduce the measurement load significantly. The success in modeling depends very much on the experience of the calibrating group and incorrect planning can lead to wrong or deficient regression modeling. The best practical approach is a combination of both realized in the TopExpert Procal tool for statistical methodology, see fig. 2: In a multiple model approach run automatically on test bench the error can be minimized. The idea is to do regression modeling only within a sub space of the total multidimensional space. This sub space should have a known functional property that can be described by polynomial approach. Uncontrolled influencing factors can be analyzed to improve the accuracy of the model. To give a simple example: Base calibration of a gasoline engine tries to define torque and air charge as a function of intake pressure, spark advance and engine speed. A gasoline engine mapping can be limited to operation areas around defined engine speeds, but extended over a larger load range. Splitting up the overall model in such submodels uses the engineer’s expertise: air charge has an almost linear dependency upon intake pressure, is independent from spark advance and the internal torque is linear to the air charge and has an exponential function upon spark advance. Upon speed different intake and exhaust wave dynamics will lead to a non-linear and unknown behavior and would increase the error in the regression model. The described metho-dology can also be used effectively in emission optimization. Multiple injection strategy with a direct injection engine is especially useful after cold start and during catalyst heating. The catalyst heating period is characterized by an operation aiming at supplying maximum exhaust enthalpy with lowest hydrocarbon emission. Fig 3 shows a variation at a defined engine speed for ethanol E100 operation for Brazilian market. Fuel quantity of injections and injection timing were varied to find optimum parameters. The figure shows hydrocarbon emission and standard deviation of the combustion. The parameters end of injection 2 and start of injection 1 are shown as an extract of the total regression model. As expected the start of the first injection had little influence as long as it was not reaching 320°CA before TDC in order to avoid collision of the spray with the

Figure 1: Variable compression ratio conrod


piston surface. The end of the second injection had a second optimum operation point for high quantities of fuel in the second pulse and very late injection close to the ignition. At a comparable level of exhaust temperature the fuel loss by oil dilution was minimal for latest 2nd injection. Therefore the decision went for this strategy.

Also after catalyst heating the emission as well as drive ability quality depend on the combustion properties. For a gasoline engine the mixture during warm up operation should be kept in an optimum range as lean as possible but avoiding misfire and minimizing NOx. The experienced calibrator will include his knowledge and try to calibrate a mixture air to fuel ratio close to stoichiometric air fuel ratio on the rich side and increasing

75:25 50:50 25:75

SOI 1

[°C

A BT

DC

]

180

200

220

240

260

280

300

320

340THC [ppm] THC [ppm]

SOI 1

[°C

A BT

DC

]

180

200

220

240

260

280

300

320

340

EOI 2 [°CA before ignition]01020304050

standard deviation IMEP [bar]



THC [ppm]

1200

1300

1400

1500

1600

1700



0.025

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

TopExpert-Warm-up-Analysis can simulate the injection correction function and thus simulate offline on desktop an improved air to fuel ratio result out of a new calibration approach. The calculation uses a linearized dependency of fueling and lambda deviation around the setpoint and avoids complex time consuming system modeling. A graphical use interface allows the engineer to do the optimization easily.

TopExpert-Speed-Analyser will serve as driver’s guidance and allows running test drives on road. The tool can be used as add on to any vehicle calibration interface or even using direct vehicle speed signal inputs. The tool was developed in collaboration with calibration engineers. The calibrator’s laptop serves as driver’s guidance to run standard or any other programmable speed profiles. It supplies the calibrator with tolerance bands and drive error statistics. Together with experience based pre calibration it allows to do a good part of the job on simple chassis dyno’s or on the road.

TopExpert-Dwell-Time-Analyzer supplies histograms and map distribution profiles to evaluate the quality of the analyzed operation map area in the vehicle.

Top-Expert-Maximum-CM gives the opportunity to use the measured lambda deviation and fill calibration maps automatically.

Figure 2: Multiple models in Design-of-Experiments

Figure 3: Regression analysis in catalyst heating operation point 1250rpm, 2.5 bar BMEP, 30°C coolant

this enrichment towards very low lambda values for extremely cold temperature. The control unit measures or simulates a characteristic temperature for combustion chamber wall film and ignition delay effects, normally out of the coolant temperature in the engine block. TopExpert gives a variety of tools to support this calibration directly in the vehicle:


Subjective driver’s impression is always a final step in vehicle development and the first step for a potential buyer of the car. But the subjective evaluation does not guarantee a successful and efficient development process. FEV developed a number of evaluation tools in TopExpert to find objective performance and driveability assessment and criteria. TopExpert Shift Analyzer can evaluate shifting of automatic transmissions using different jerk and torque lag criteria. TopExpert Drive Ability Analyzer can evaluate accelerations and decelerations, tip-in- and tip-out-response behavior of the vehicle. The system works as add on to calibration interfaces and requires only an acceleration measurement on the driver’s seat. The tool automaticall detects characteristic driving situations and gives objective assessment, see figure 4. Another TopExpert based software tool with specific hardware is the high resolution ECU I/O signal recording system that is used for start and stop signal analysis and calibration as well as all other crank angle based signal evaluation as injection timing for direct injection engines. The device gives a time and crank angle based analysis of all signals, see figure 5. The crank angle and camshaft phase signals are used as base for the calculation and can also be made visible on the analysis sheet. The tool has a graphical user interface for engine parameter information input as e.g. valve timing input for intake and exhaust opening and closing or valve opening duration. The tool is very useful in situations, where the typical calibration interfaces do not give direct insight to signal accuracy. Examples for applications are injection and ignition pattern analysis during cold start and start-stop-optimization. Also the synchronization process can be evaluated in high resolution. The OBD calibration for European and US compliant projects is often consuming most of the calibrator’s resources. On Board Diagnostics (OBD) legislation requirements are also being tightened in Brazil with the new PROCONVE6 regulation. The requirements are now broader compared to the beginning of OBD legislation. Only to give examples of global trends: US legislation included comprehensive components failure diagnostics. A comprehensive component does not belong to the aftertreatment system in any way, but is defined as a system, where a malfunction could interfere with emissions and therefore it has to be monitored. US and European legislation oblige the manufacturer to monitor the activity of the monitoring function. A statistical minimum of successful OBD diagnostic function runs per trip has to be carried out, stored in the control unit and documented to the authority, the rate based monitoring. TopExpert has tools for automated calibration of all main diagnostic functions.

Figure 4: TopExpert drive ability analyzer

Figure 5: High Precision Signal Analysis Device Figure 5: FEV actuator and sensor manipulation control unit


CONCLUSION The new engine generations of turbocharged direct injection gasoline engines as also modern diesel engines have seen an exponential increase of base map parameters. This is due to the fact that new variability increased the parameter amount. The testing and programming of the ECU parameters and maps did not only increase for base testing, but also for emission optimization and drive ability development. New methods and tools have to be used in order to keep the time schedule. The ideal approach is a balanced methodology with simulation in engine map areas with more linear characteristics and well known system reaction combined with the calibrator’s expertise and understanding. FEV’s TopExpert toolbox supplies a number of desktop calibration tools. Procal is an dedicated Design-of-Experiment tool optimized for stationary engine calibration purposes. Drive ability tools give an objective evaluation of drive manoevers. With high resolution measurement the dynamics in engine start and stop can be analyzed. The vehicle speed tracer can serve as driver’s guidance. OBD tools simulate the malfunction of any component, sensor or actuator. A flexible additional OBD control unit was developed with interfaces to the calibration system and to a rapid prototyping environment. The device allows any type of modification of the transfer path of the investigated component and avoids the necessity of specific aged or broken components. The Diagnostic Failure Simulation box is a specific device for lambda sensor manipulation allowing a number of different malfunction patterns. One further step of advanced calibration tool is the Hardware-in-the-Loop test bench. Input and output signal processing, OBD functions as well as synchronization routines and state machines are already calibrated here. Current research tries to move over more calibration work from the vehicle to the HiL using real time plant models simulating the combustion process.

A flexible manipulation control unit is also available to simulate a wide variety of signal errors on all current types of sensors or actuators, see figure 5. A Matlab-Simulink-Interface allows different project specific signal manipulation transfer functions. The main OBD intention is the diagnostic of the catalyst or catalyst system itself. The diagnostic procedure based on oxygen storage capacity degradation is used for a long time efficiently. The oxygen storage capacity is monitored with two lambda sensors, one upstream catalyst and the other one downstream. The monitoring uses single rich lean jumps or oscillations rich lean forced by the ECU control. The downstream lambda sensor will react delayed or in a damped characteristic. The delay or damping effect correlates to the oxygen storage and therefore the ageing state of the catalyst. Aged or poisoned lambda sensors can also show a delayed signal. Therefore also Brazilian legislation requires a diagnostic of the lambda sensor upstream catalyst. TopExpert supplies a Diagnostic Failure Simulation electronic device (DFS) that is connected to the lambda probe wiring loop and is able to disturb the lambda sensor signal in order to simulate the failure. Different malfunction patterns as delay or slow signal or offset voltage can be defined, see fig. 6. The parameter setting is easily done via a graphical user interface. The DFS device can be used for all types of current lambda sensors as binary types or wide range sensors.

Figure 6: Diagnostic Failure Simulation (DFS) for lambda sensor failure simulation

The next step to automated ECU parameter calibration is the use of Hardware-in-the-Loop (HiL) benches, see figure 7. The ECU can be connected with the wiring harness to a simulation environment. A computer is basically simulating the engine and vehicle reactions to the ECU output signals and generates input signals corresponding to the engine sensor readings. The current mainstream calibration depth is signal input and output check, OBD signal checks as well as plausibility monitor calibration. Also synchronization and

state machine routine calibration is effectively done as well as any CAN or control interface calibration. In principle the complexity of the models used in the HiL computer is not limited. FEV has not only mean-value models available but also a large number of real time plant models describing the engine combustion process. Software testing is also done effectively via automated scripts and function specific test cases.

Figure 7: Hardware-in-the-Loop bench for control unit calibration in a simulated environment


weden, -20°C, snowfall. A test driver conducts a test drive on a frozen lake covered with snow. During a braking maneuver in a curve, he notices some unusual vehicle behavior. He suspects that the cause lies in the brake system. After additional trials, the experienced test driver quickly recognizes that the behavior only occurs under very special conditions. Although the test driver is very familiar with the vehicle, a precise analysis by a system developer is necessary. Only the system developer has the necessary background knowledge needed to

quickly and comprehensively find the cause of this behavior. However, it is very rare for this engineer to be available locally to read out key vehicle data and drive actuators for test purposes using vehicle diagnostics. With remote diagnostics, the expert can now access the vehicle despite the long distance from it, without having to quickly travel to Sweden.

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Diagnostics from a DistanceInteractive Diagnostics for Vehicles Worldwide

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Technical Article

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Diagnostics from a Distance

Sweden, -20°C, snowfall. A test driver conducts a test drive on a

frozen lake covered with snow. During a braking maneuver in a

curve, he notices some unusual vehicle behavior. He suspects that

the cause lies in the brake system. After additional trials, the expe-

rienced test driver quickly recognizes that the behavior only occurs

under very special conditions.

Although the test driver is very familiar with the vehicle, a pre-

cise analysis by a system developer is necessary. Only the system

developer has the necessary background knowledge needed to

quickly and comprehensively find the cause of this behavior.

However, it is very rare for this engineer to be available locally to

read out key vehicle data and drive actuators for test purposes

using vehicle diagnostics.

With remote diagnostics, the expert can now access the vehicle

despite the long distance from it, without having to quickly travel

to Sweden.

Use Cases

Easy remote access to a vehicle or its components by experts is not

only helpful during test drives. OEMs and suppliers can also benefit

from remote diagnostics to diagnose their systems at later produc-

tion startup.

And even in the service shop situations sometimes occur, in

which it is essential to get the advice of an expert. In some cases,

this is the only way to accomplish a quick and cost-efficient repair

when an unpredictable and complex problem exists.

Diagnostics with Different Focal Points

Effective vehicle diagnostics is a key factor for achieving a high

level of customer satisfaction with regard to the duration, cost and

success of repairs.

Interactive Diagnostics for Vehicles Worldwide

Vehicle diagnostics is an important tool for quickly and efficiently localizing and correcting faulty behavior of individual vehicle components. In certain rare cases, however, it may not be possible to find the cause of the error locally without the support of an expert. This expert can now access the vehicle directly and interactively – even without having to be on site locally – using remote diagnostics, and can then examine the vehicle and systematically determine the cause of a problem.

Vehicle diagnostics is an important tool for quickly and efficiently localizing and correcting faulty behavior of individual vehicle components. In certain rare cases, however, it may not be possible to find the cause of the error locally without the support of an expert. This expert can now access the vehicle directly and interactively – even without having to be on site locally – using remote diagnostics, and can then examine the vehicle and systematically determine the cause of a problem.

Use Cases Easy remote access to a vehicle or its components by experts is not only helpful during test drives. OEMs and suppliers can also benefit from remote diagnostics to diagnose their systems at later production startup. And even in the service shop situations sometimes occur, in which it is essential to get the advice of an expert. In some cases, this is the only way to accomplish a quick and cost-efficient repair when an unpredictable and complex problem exists.

Diagnostics with Different Focal Points Effective vehicle diagnostics is a key factor for achieving a high level of customer satisfaction with regard to the duration, cost and success of repairs. It is an indispensable tool, which accompanies the vehicle over its entire life cycle – from development to production and finally customer service. Very different requirements are set in the various life phases, which must be considered in the development of diagnostics. During vehicle development, a deeper look into the ECU and more extensive interventions are needed. In production, diagnostics is used for the “OK / Not OK” test. In customer service, guided troubleshooting helps to localize errors without requiring very special knowledge, and it can be used later to easily verify the success of a service repair. As consequence the diagnostics testers -differ considerably based on these very different requirements – with regard to their user control concepts, level of detail and access capabilities. Accordingly, a service shop tester only makes a part of the diagnostics implemented in the ECU available, while other parts are reserved for development or production. However, if an unexpected problem now occurs in the field, the experts may sometimes require access to precisely these development-specific information or functions.

Data Protection However, the general distribution of all diagnostic data with the customer service tester is not a solution either, because this would also make undesirable and very wide-ranging system interventions possible, interventions that should actually be reserved for just a small group of experts. Therefore, the data and functions are handled confidentially and are only accessible to a small group of users. This also makes it more difficult for unauthorized third parties to gain access to information on how functions of individual systems are implemented or to manipulate them. Therefore, precisely those parts of diagnostics are selected for the customer service tester that are needed for use cases in the service shop – user operation is made as simple as possible, and unintentional operating errors are prevented.


Interactive Remote Diagnostics Using interactive remote diagnostics, the difficulty of physical separation of the expert from the vehicle is circumvented. Experts can access the vehicle as though they were present locally, and they can contribute their expert knowledge in this process. The service shop employee can execute supportive actions – such as activating the brake pedal – while the expert reads out measurement values and precisely observes the behavior of relevant vehicle components. If vehicle conditions permit, it is even possible for the expert to have access to actuators from a distance. The expert can use further actions to confirm initial suspicions of a reason that could explain the observed behavior, or else exclude it as a cause, and can thereby effectively determine the cause of a problem. For our test driver in Sweden mentioned above, this means that the expert neither has to quickly travel to Sweden nor is it necessary to send the development diagnostic data to the test driver for attempting to resolve the problem on his own – under the guidance of the expert. It is also unnecessary to reproduce the problem after returning from Sweden, if it is possible to study the matter right away locally. This is especially important if the specific environmental conditions have an effect on the observed behavior. A primary advantage of remote diagnostics, however, is that the expert can react immediately to measurement results, conduct additional measurements, modify parameters and address actuators. This interactive access capability also illustrates the significant difference between remote diagnostics and the approach of using a logger or onboard tester.

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Technical Article

November 2013

It is an indispensable tool, which accompanies the vehicle over

its entire life cycle – from development to production and finally

customer service. Very different requirements are set in the various

life phases, which must be considered in the development of

diagnostics. During vehicle development, a deeper look into the

ECU and more extensive interventions are needed. In production,

diagnostics is used for the “OK / Not OK” test. In customer service,

guided troubleshooting helps to localize errors without requiring

very special knowledge, and it can be used later to easily verify the

success of a service repair.

As consequence the diagnostics testers -differ considerably

based on these very different requirements – with regard to their

user control concepts, level of detail and access capabilities.

Accordingly, a service shop tester only makes a part of the diagnos-

tics implemented in the ECU available, while other parts are

reserved for development or production.

However, if an unexpected problem now occurs in the field, the

experts may sometimes require access to precisely these develop-

ment-specific information or functions.

Data Protection

However, the general distribution of all diagnostic data with the

customer service tester is not a solution either, because this would

also make undesirable and very wide-ranging system interventions

possible, interventions that should actually be reserved for just a

small group of experts. Therefore, the data and functions are han-

dled confidentially and are only accessible to a small group of

users. This also makes it more difficult for unauthorized third par-

ties to gain access to information on how functions of individual

systems are implemented or to manipulate them. Therefore, pre-

cisely those parts of diagnostics are selected for the customer

service tester that are needed for use cases in the service shop –

user operation is made as simple as possible, and unintentional

operating errors are prevented.

Interactive Remote Diagnostics

Using interactive remote diagnostics, the difficulty of physical

separation of the expert from the vehicle is circumvented. Experts

can access the vehicle as though they were present locally, and

they can contribute their expert knowledge in this process. The

service shop employee can execute supportive actions – such as

activating the brake pedal – while the expert reads out measure-

ment values and precisely observes the behavior of relevant vehicle

components. If vehicle conditions permit, it is even possible for the

expert to have access to actuators from a distance. The expert can

use further actions to confirm initial suspicions of a reason that

could explain the observed behavior, or else exclude it as a cause,

and can thereby effectively determine the cause of a problem.

For our test driver in Sweden mentioned above, this means that

the expert neither has to quickly travel to Sweden nor is it neces-

sary to send the development diagnostic data to the test driver for

attempting to resolve the problem on his own – under the guidance

of the expert. It is also unnecessary to reproduce the problem after

returning from Sweden, if it is possible to study the matter right

away locally. This is especially important if the specific environ-

mental conditions have an effect on the observed behavior.

A primary advantage of remote diagnostics, however, is that the

expert can react immediately to measurement results, conduct

additional measurements, modify parameters and address actua-

tors. This interactive access capability also illustrates the signifi-

cant difference between remote diagnostics and the approach of

using a logger or onboard tester.

Figure 1:Diagnostic tester Indigo: Fault Memory and Measurement

Figure 1: Diagnostic tester Indigo: Fault Memory and Measurement

Remote Diagnostics with High Levels of Performance and Data Protection The benefits of interactive remote diagnostics succeed or fail with the ability to process diagnostic inquiries at a high rate of speed and with low latency. The new Version 4.0 of the Indigo diagnostic tester from Vector (Figure 1) supports the interactive remote diagnostics described above. By comparison, a classic diagnostic tester is connected directly to the vehicle via a network interface (Figure 2). In this case, all necessary diagnostic data and the required diagnostic and module knowledge must be available locally.

When using remote diagnostics in Indigo, the classic diagnostic tester is replaced by an access point. Together with the communication server on the Internet, it serves as a routing hub and routes diagnostic requests and responses between the vehicle and the actual diagnostic tester (Figure 3). The actual diagnostic tester is located remotely at the location of the expert. Neither the diagnostic data nor the expert needs to be sent on a trip – and yet it is possible to access the vehicle directly. To use remote diagnostics, it is sufficient to download the access point on the vehicle side and invite the experts to a diagnostic session with an ID and password. It is especially noteworthy that no changes need to be made to the vehicle for the test system to be immediately ready for use. With the implemented solution, the diagnostic data, test sequences and security algorithms remain within a protected environment – all control, interpretation and evaluation actions are performed on the expert’s computer. A high level of data security is achieved in conjunction with end-to-end encoding. In order to efficiently use full diagnostic capabilities efficiently, a number of technical measures

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environment – all control, interpretation and evaluation actions

are performed on the expert’s computer. A high level of data secu-

rity is achieved in conjunction with end-to-end encoding.

In order to efficiently use full diagnostic capabilities efficiently,

a number of technical measures are implemented to assure high

bandwidth and low latency. This makes it possible to access vehi-

cles with very short response times worldwide – even when trans-

mitting large amounts of data.

Remote Diagnostics with High Levels of Performance and Data Protection

The benefits of interactive remote diagnostics succeed or fail with

the ability to process diagnostic inquiries at a high rate of speed

and with low latency. The new Version 4.0 of the Indigo diagnostic

tester from Vector (Figure 1) supports the interactive remote diag-

nostics described above.

By comparison, a classic diagnostic tester is connected directly

to the vehicle via a network interface (Figure 2). In this case, all

necessary diagnostic data and the required diagnostic and module

knowledge must be available locally.

When using remote diagnostics in Indigo, the classic diagnostic

tester is replaced by an access point. Together with the communi-

cation server on the Internet, it serves as a routing hub and routes

diagnostic requests and responses between the vehicle and the

actual diagnostic tester (Figure 3). The actual diagnostic tester is

located remotely at the location of the expert. Neither the diag-

nostic data nor the expert needs to be sent on a trip – and yet it is

possible to access the vehicle directly.

To use remote diagnostics, it is sufficient to download the

access point on the vehicle side and invite the experts to a diag-

nostic session with an ID and password. It is especially noteworthy

that no changes need to be made to the vehicle for the test system

to be immediately ready for use.

With the implemented solution, the diagnostic data, test

sequences and security algorithms remain within a protected

Figure 2: Classic Diagnostic Tester

Figure 3: Concept of interactive remote diagnostics with Indigo


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environment – all control, interpretation and evaluation actions

are performed on the expert’s computer. A high level of data secu-

rity is achieved in conjunction with end-to-end encoding.

In order to efficiently use full diagnostic capabilities efficiently,

a number of technical measures are implemented to assure high

bandwidth and low latency. This makes it possible to access vehi-

cles with very short response times worldwide – even when trans-

mitting large amounts of data.

Remote Diagnostics with High Levels of Performance and Data Protection

The benefits of interactive remote diagnostics succeed or fail with

the ability to process diagnostic inquiries at a high rate of speed

and with low latency. The new Version 4.0 of the Indigo diagnostic

tester from Vector (Figure 1) supports the interactive remote diag-

nostics described above.

By comparison, a classic diagnostic tester is connected directly

to the vehicle via a network interface (Figure 2). In this case, all

necessary diagnostic data and the required diagnostic and module

knowledge must be available locally.

When using remote diagnostics in Indigo, the classic diagnostic

tester is replaced by an access point. Together with the communi-

cation server on the Internet, it serves as a routing hub and routes

diagnostic requests and responses between the vehicle and the

actual diagnostic tester (Figure 3). The actual diagnostic tester is

located remotely at the location of the expert. Neither the diag-

nostic data nor the expert needs to be sent on a trip – and yet it is

possible to access the vehicle directly.

To use remote diagnostics, it is sufficient to download the

access point on the vehicle side and invite the experts to a diag-

nostic session with an ID and password. It is especially noteworthy

that no changes need to be made to the vehicle for the test system

to be immediately ready for use.

With the implemented solution, the diagnostic data, test

sequences and security algorithms remain within a protected


Figure 3: Concept of interactive remote diagnostics with Indigo

are implemented to assure high bandwidth and low latency. This makes it possible to access vehicles with very short response times worldwide – even when transmitting large amounts of data.

Figure 3: Concept of interactive emotediagnostics with Indigo

Apresente sei trabalhos em uma sessão técnica do SIMEA. Serão aceitas propostas de artigos técnicos sobre todos os assuntos relacionados a engenharia automotiva, agrupados nos seguintes grandes temas:

COMBUSTÍVEIS, BIOCOMBUSTÍVEIS, LUBRIFICANTES E ADITIVOSEMISSÕES E INSPEÇÃO TÉCNICA VEICULAR

MATERIAIS E RECICLAGEMENSAIOS E SIMULAÇÕES (CONFIABILIDADE, SIMULAÇÕES, FADIGA)

MOTORES E TRANSMISSÕESMANUFATURA E PROCESSOS (PRODUÇÃO, QUALIDADE)PROJETO E TECNOLOGIA DO VEÍCULO (CHASSIS E CARROCERIA, CONFORTO / NVH, DESIGN E ERGONOMIA, ELETROELETRONICA, GESTÃO DE PROJETOS, SUSPENSÃO E PNEUS, TELEMATICA)

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Data limite para submissão dos resumos: 09/04/2014Aprovação dos resumos: 24/04/2014Envio do trabalho final: 23/05/2014Divulgação da aprovação do trabalho: 14/07/2014

23 de Abril Seminário de Emissões

15 de Maio XVI Seminário de Eletroeletrônica

02 de Junho VIII Prêmio AEA de Meio Ambiente

27 de Junho VII Simpósio Internacional deCombustíveis

25 de Setembro Seminário de Segurança Veicular

23 de Outubro VII Simpósio Internacional deLubrificantes, Aditivos e Fluidos

Agosto XXII Simpósio Internacional deEngenharia Automotiva - SIMEA 2014

EVENTOS

2014

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AVL. A KALEIDOSCOPE OF SOLUTIONS FOR INTEGRATED POWERTRAIN SIMULATION.

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