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Sicherheitsstandards

Generisches Steuergerät für den variablen Einsatz im Elektrofahrzeug

10. Juni 2011, 14:40 Uhr | Von Sandra Stangl und Eric Schmidt

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Fortsetzung des Artikels von Teil 3

Generisches Steuergerät für den variablen Einsatz

Wendet man die in der ISO 26262 definierten Prozesse auf den elektrischen Antriebsstrang eines Elektrofahrzeugs an, so folgen daraus sehr konkrete Anforderungen an die Auslegung des Systems. Die Einhaltung der normgerecht abgeleiteten, systemspezifischen Sicherheitsziele macht eine hohe Eigensicherheit der einzelnen Komponenten erforderlich. Auch im Fehlerfall darf keine Gefahr vom elektrischen Antriebsstrang ausgehen.

Mit der HY-TTC 90 hat TTTech ein variables Steuergerät für den Einsatz im Bereich elektronischer Steuerungen von sicherheitsrelevanten Funktionen konzipiert (Bild). Die Architektur entspricht SIL 2 gemäß der Norm IEC 61508 oder dem Leistungs-Level d der ISO 13849. Im Rahmen der Entwicklung einer neuen Generation des hydrostatischen Antriebs im Off-Highway-Bereich wurde in Kooperation mit der Firma Hydac Elektronik die HY-TTC 90 erstmalig in einer sicherheitsrelevanten Serienanwendung eingesetzt.

Im Automobilbereich wird die HY-TTC 90 in verschiedenen sicherheitsrelevanten Applikationen – vor allem in Elektrofahrzeugen – eingesetzt, wobei das Steuergerät unterschied-liche Funktionen übernehmen kann: TTTech unterstützt beispielsweise Aptera Motors bei der Entwicklung des Elektrofahrzeugs Aptera 2e. Neben der serienmäßig produzierten HY-TTC 90, die als zentrale Vehicle Control Unit fungiert, stellt TTTech die dazugehörigen Software-Module und Know-how im Bereich der Funktionssicherheit bereit. Das Sicherheitssteuergerät ist mit einer Haupt-CPU ausgestattet, auf der kundenspezifische Applikationen laufen, welche den Fahrerwunsch und andere wichtige Fahrzeugzustände in eine Moment-Anforderung für die Leistungselektronik umwandeln. Als Haupt-CPU wird ein Mikroprozessor mit Memory Protection Unit (MPU) eingesetzt. Der Prozessor ist für ein weites Spektrum von Anwendungen geeignet und erlaubt die rasche sowie komfortable Entwicklung in Matlab, CoDeSys oder C. Verteilt auf internen und externen Speicher stehen in der HY-TTC 90 insgesamt 570 Kbyte RAM und 832 Kbyte Flash-Speicher sowie 8 Kbyte EEPROM für die Realisierung auch umfangreicher Applikationen zur Verfügung. Der Safety Companion überwacht die Haupt-CPU sowie alle sicherheitsrelevanten Ein- und Ausgänge überwacht. Wird ein Fehler detektiert, werden alle Endstufen abgeschaltet und der Antriebsstrang in einen sicheren Zustand überführt. Das Fahrzeug bleibt somit stets kontrollierbar.