Funktionale Sicherheit
Eine ganze Branche unter Strom
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
ASIL-D-Plattformsteuergerät für E-Antriebsstrang
Speziell zur Überwachung von elektrischen Antriebsträngen entwickelt, ermöglicht das jüngste Plattformsteuergerät „electric Powertrain Monitoring Unit“ (ePMU) eine flexible Integration zusammen mit Wechselrichter und DC/DC-Wandler für unterschiedliche Leistungs- und Sicherheitsstufen (ASIL C oder D).
Die ePMU (Bild 2) verfügt über Schnittstellen zu diversen Aktuatoren und Sensoren und bildet gleichzeitig die zentrale Systemschnittstelle zum Kommunikationsnetzwerk des Elektro- oder Hybridautos. Eingebettet in das gemeinsam mit dem Fahrzeughersteller abgestimmte Gesamtfahrzeugsicherheitskonzept unterbindet die ePMU in unterschiedlichen Fehlerfällen des Wechselrichters ein unkontrollierbares Verhalten des Antriebsstranges, wie das unbeabsichtigte Beschleunigen des Fahrzeugs. Die akkurate Überwachung des Antriebsmoments in Form von ständigem Vergleich zwischen Soll-Momentvorgabe durch den Fahrer – gemessen an Pedalstellung und Winkelgeschwindigkeit der Betätigung – und tatsächlich vorhandenem Moment an den Antriebsrädern stellt die Kernaufgabe der ePMU dar. Als besonders anspruchsvoll gilt dabei das sichere Erkennen der Drehrichtung im Geschwindigkeitsbereich nahe dem Fahrzeugstillstand (0 bis 2 km/h).
Die Hardware des Steuergeräts wurde entsprechend der aktuell gültigen Sicherheitsnorm ISO 26262 ASIL D entwickelt, wobei der Rechnerkern der ePMU speziell für sicherheitsrelevante Anwendungen im automobilen Umfeld konzipiert wurde. Dieser basiert auf einer Dual-Core Lockstep CPU der aktuellen Generation, deren Spannungsversorgungs- und Systemüberwachung ein auf diese CPU abgestimmter Safety Companion Chip absichert. Die leistungsfähige und sichere CPU ermöglicht einen kostenoptimierten Einsatz, weil neben der Sicherheitsfunktion auch Fahrdynamikfunktionen sowie Schnittstellen zum Fahrzeug inklusive Diagnose auf dem Plattformsteuergerät integriert werden können.
Darüber hinaus lassen sich mit der ePMU OEM-, Tier-1- oder Tier-2-spezifische Software-Applikationen und Basis-Software-Komponenten nach AUTOSAR oder bestehender (Legacy-) Software einsetzen.
Zusätzlich erfüllt das Steuergerät alle gängigen automobilen Anforderungen in Hinsicht auf NVH sowie Temperatur- und EMV-Verhalten. So müssen keinerlei Einschränkungen in Bezug auf den Wirkbereich in Kauf genommen werden. Je nach Verbausituation kann die ePMU als Platine in ein bestehendes (Umrichter-) Gehäuse integriert oder mit eigenem Gehäuse geliefert werden. Bereits heute existieren unterschiedliche Bauformen im B-Muster-Stand – vom Flexprint bis zur diskreten Lösung mit eigenem Gehäuse.
Der Autor
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Marc Lang |
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| ist seit 2003 Director Business Development & Sales bei TTTech Automotive GmbH. In dieser Funktion verantwortet Lang alle kommerziellen Themen im Bereich Verkauf und Marketing |
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