Kooperation für die Formula Student
Mit Elektronik an die Pole-Position
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Der µTrace-Debugger in der BMS-Entwicklung
Ein Großteil der Software des BMS-Masters befasst sich mit der Kommunikation zu den BMS-ICs und der Verarbeitung der Messdaten. Die BMS-ICs sind über einen isoUART-Bus mit dem Mikrocontroller verbunden. Darüber können Daten, wie die einzelnen Zellspannungen und -temperaturen ausgelesen werden, sowie alle Zellen auf das gleiche Spannungsniveau entladen werden.
Der µTrace-Debugger wurde genutzt, um die Timings der Kommunikation abzustimmen, sodass alle erforder-lichen Daten mit der geforderten Frequenz abgefragt werden können, ohne die BMS-ICs und den isoUART-Bus zu überlasten.
Jobangebote+ passend zum Thema
Anwendungsfall Traktionskontrolle und Schlupfregelung
Um die größtmögliche Beschleunigung aus dem Formula-Student-Fahrzeug herauszuholen, darf ein gewisser Schlupf an den angetriebenen Reifen nicht überschritten werden, da sonst die übertragene Kraft und damit die Beschleunigung sinkt. Um diesen optimalen Schlupf einzustellen, wird ein Regler benötigt.
Eingangsgrößen des Reglers sind die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Drehzahl der angetriebenen Reifen. Daraus wird die zu regelnde Größe, der Schlupf, berechnet. Ausgangsgröße des Reglers ist die Drehmomentvorgabe für den Umrichter.
Das Steuergerät ETC (Electronic Throttle Control), das primär für das Auslesen des Gaspedals (für Elektrofahrzeuge natürlich irreführend, da kein »Gas« gegeben wird, aber es fehlt noch eine andere Benennung) sowie das Senden der Drehmomentvorgabe dient, ist mit einem Mikrocontroller des Typs XMC1404 ausgestattet. Der Softwareteil der Traktionskontrolle ist auf diesem Steuergerät angesiedelt. Die erste Parametrierung des Reglers erfolgt in dem in Bild 8 dargestellten Aufbau.
In Bild 9 ist das Foto des beschriebenen Set-ups zu sehen. Hierbei ist das Steuergerät über einen CAN-Bus mit einem SiL-System verbunden. Die Fahrzeugsimulation auf dem SiL-System liefert die Eingangsgrößen für den Regler und reagiert auf die Stellgröße.
Der µTrace-Debugger ist mit dem Mikrocontroller per SWD (Serial-Wire Debug), aber ohne Trace-Funktionalität verbunden, da der XMC1404 dies nicht unterstützt.
Der µTrace-Debugger in der ETC-Entwicklung
Die Hauptaufgabe des Debuggers besteht darin, die internen Reglergrößen aufzuzeichnen und die Reglerparameter live anpassen zu können. Außerdem wird die Auslastung der Rechenleistung des Mikrocontrollers gemessen, um den optimalen Punkt von Reglerrechenleistung zu Regler-Performance zu finden.
Schnelle und problemlose Realisierung
Mit Infineons XMC-Mikrocontrollern und Lauterbachs TRACE32-µTrace-Debugger ließ sich die Elektronik- und Softwareentwicklung für den neuen Rennwagen MF16 schneller und problemloser als geplant realisieren und abschließen, was zu den großen Erfolgen in der Saison 2024/2025 beigetragen hat. Den beiden Unternehmen sei an dieser Stelle für Ihre Unterstützung im Namen des ganzen Teams sehr herzlich gedankt.
Der Autor
Jannes Amthor
studiert Elektrotechnik an der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt. Er ist seit 2022 Mitglied im Vorstand des Mainfranken Racing e.V. und dort als Chief Technology Officer Electrical für die Entwicklung aller elektronischen Komponenten verantwortlich.
- Mit Elektronik an die Pole-Position
- Der µTrace-Debugger in der BMS-Entwicklung
Lesen Sie mehr zum Thema
Das könnte Sie auch interessieren
Sensor- und RF-Geschäfte gebündelt
SURF: Infineons neue Geschäftseinheit startet 2025
dSpace auf der CES
Nahtlose SIL/HIL-Validierung beschleunigt Software-Entwicklung
Nahtlose Interoperabilität
RTI kündigt DDS-Einführung in allen AUTOSAR-Plattformen an
Umwelt-/Klimaschutz bei hoher Qualität
Ressourcenschonende Lösungen für die Automobilindustrie
E-Auto-Innovation durch Kooperation
Nano-Stromsensoren für Hochleistungsanwendungen im Fahrzeug
SDVs verändern die Fahrzeugentwicklung
Plattformunabhängiges Softwaredesign für neue E/E-Architekturen
