Download Volltext

2.1 Geschichte der Fahrzeugerprobung
24
ein VW Käfer 1303 während der Dauererprobung auf einem Prüfstand abgebildet. Abbildung 2 zeigt vier Ausschnitte aus einem Video, welches die kombinierte mechanische Betätigung von Fahrertür, Front- und Heckklappe, Beifahrersitz sowie Fahrwerk demonstriert. Die
relativ hohe Betätigungsfrequenz im Originalfilm lässt allerdings auf die Verwendung eines
Zeitraffungsfaktors zu Gunsten der Werbewirksamkeit schließen.
Eine neue Ära in der Automobilentwicklung leitete die Erfindung des Mikroprozessors ein.
Bis Mitte der 1970iger Jahre bestanden Steuerungseinheiten der Fahrzeugausstattung zum
überwiegenden Teil aus mechanischen Bauteilen. Neue Funktionen waren Ergebnisse von
immer komplizierter werdenden Hardwareentwicklungen. Durch die Mikroelektronik ergab
sich die Möglichkeit, neuartige Funktionen durch eine Kombination aus Hard- und Softwarekomponenten zu integrieren. Auf Grundlage der ersten softwarebasierten Funktionen war es
sehr einfach, weitere Funktionen zur Steigerung des Bedienkomforts hinzuzufügen. Ein Beispiel sind die Maut – Funktionen des elektrischen Fensterhebers. Bei einer etwas verlängerten
Schalterbetätigung bewegt sich die Fensterscheibe eigenständig in ihre Endposition, ohne
dass der Bediener den Schalter während des gesamten Bewegungsvorgangs halten muss. Für
diese Zusatzeigenschaften sind lediglich Softwareerweiterungen nötig. Der Ansatz, Software
anstelle von Hardware zu verwenden, bietet zudem großes Einsparpotential. Andererseits
steigt durch das Verschmelzen von Hard- und Softwarekomponenten und die damit implizierten gegenseitigen Abhängigkeiten die Anzahl der möglichen Fehler. Mittlerweile ist es
nicht mehr möglich, sämtliche Funktionen in jeder theoretischen Kombination manuell zu
testen. Dies geschieht heute durch automatisierte systematische Tests, wodurch wiederum
potentielle Fehlerquellen entstehen. Besonders in den Anfangsjahren der Elektronisierung hat
diese Thematik massive Elektronikprobleme verursacht [Züh-04], [Rie-07].
Seit Mitte der 1990iger Jahre wird die HIL – Technologie angewendet. Hierbei besteht der zur
Abstimmung oder Erprobung vorgesehene Teil des Prüfaufbaus aus realen Bauteilen, die übrigen zum Betrieb benötigten Komponenten werden mittels Software simuliert. Beim Test eines Motorsteuergeräts erfolgt beispielsweise die Beschaltung der Eingänge mit realitätsnahen
simulierten Sensorsignalen, um die Reaktion des Steuergeräts an den Ausgängen zu analysieren. Dieses Verfahren bietet die Möglichkeit, gleichbleibende Fahrsituationen mit variablen
Steuergerätparametern zu testen. Aufwendige Hardwareprüfstände sind dazu nicht nötig.
Auch können Fahrsituationen in Grenzbereichen sehr realistisch erprobt werden, ohne dabei
Fahrzeug oder Fahrer zu gefährden [Deu-06].
Fahrzeuge müssen bei extremen Klimabedingungen, weltweit unterschiedlichen Kraftstoffqualitäten und allen erdenklichen Nutzerprofilen über einen langen Zeitraum zuverlässig
funktionieren. Qualitätsdefizite werden durch international vernetzte Medien und Kunden
schnell bekannt und können bei einer Häufung einen großen Imageschaden für den Hersteller
bedeuten. Um diesen zu verhindern, werden heute viele Millionen Testkilometer in extrem
warmen, kalten, staubigen, trockenen und nassen Gebieten gefahren. Bei der im Jahr 2007 auf
den Markt gebrachten Mercedes Benz C – Klasse kamen so 24 Millionen Testkilometer zusammen [Bri-07].
Einzelkomponenten werden heute Vibrationsprüfungen auf Shakeranlagen unterzogen. Die
Schwingungsprofile dafür entstammen einer Aufzeichnung von der realen Teststrecke. Dem
Sonnenlicht ausgesetzte Komponenten müssen in einer Sonnensimulation extremen Strahlungen standhalten. Die virtuelle und reale Erprobung findet in der mittleren Phase der Entwicklung parallel statt. Erst wenn die Ergebnisse der virtuellen Welt zufriedenstellend sind, erfolgt
eine Verifizierung durch Realversuche. Besonders bei Crashversuchen hat dieses Vorgehen
große Kosteneinsparungen ermöglicht. Allerdings ist die Erprobungsphase heute nicht mehr
mit dem Produktionsstart abgeschlossen. Zeigt sich nach der Erstauslieferung ein Bedarf an