Die zunehmende Vernetzung mechatronischer Komponenten innerhalb eines Kraftfahrzeugs und ihr Zusammenwirken zu funktionalen Systemen stellen hohe Herausforderungen an die Vernetzungssysteme. Elementar ist neben der Soft- -und Hardwarearchitektur auch die Netzwerkarchitektur. Ein mögliches Konzept hierbei ist die Nutzung der Versorgungsleitungen innerhalb des KFZ für die integrierte Übertragung von Energie und Daten, wie sie in der Haustechnik mit der Powerline-Technik bereits etabliert ist. Es werden die Möglichkeiten der Neustrukturierung und Konditionierung solcher KFZ-Kabelbäume aufgezeigt. So müssen die Leitungen verdrillt werden, um einen definierten Wellenwiderstand sicherzustellen und die Einstrahlfestigkeit zu erhöhen. Eine Sternstruktur ist sinnvoll, wobei ein modifizierter Sternpunkt mit Doppellochkernferriten an jeder von ihm abgehenden Leitung eine hochfrequente Anpassung des Sternpunktes an den Wellenwiderstand der Leitungen ermöglicht, ohne dass dies das niederfrequente Verhalten des Bordnetzes beeinflusst. Die Ein- und Auskopplung der Signale erfolgt induktiv ebenfalls über die Ferrite, wobei Abblockkondensatoren innerhalb der Koppelelemente als HF-Kurzschluss fungieren. Die Kanalkapazität kann durch Variation des Sendesignalleistungsdichte beeinflusst werden, wobei hier die Water-Pouring-Methode eingesetzt wird. Mit den vorgestellten Maßnahmen gelingt der Aufbau eines allseitig angepassten hochfrequenztauglichen Netzwerkes mit großer Kanalkapazität, das gleichzeitig eine verlustarme Versorgung aller Verbraucher sicherstellt. Das resultierende Verhalten des Betrags und Phasenganges der Übertragungsfunktion der neuen Gesamtstruktur ist in dem für die angestrebten Anwendungen benötigten Bereich von 180 bis 220 MHz nahezu unabhängig von der anliegenden Gleichstrombelastung. Damit ist es möglich, hier unter Einsatz einfacher Übertragungsverfahren Powerline-Kommunikation mit sehr hohen Datenraten zu betreiben.
Hochdatenratige Powerline-Kommunikation im Kraftfahrzeug
Technische Mitteilungen, Haus der Technik e.V. ; 96 , 3 ; 108-119
2003
12 Seiten, 17 Bilder, 8 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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