Safety of System and Software in E-Mobility

Mit der Entwicklung und der Einführung von elektrischen Antrieben in der Automobiltechnik sind insbesondere auf dem Gebiet der Produktsicherheit neue Herausforderungen zu bewältigen.

 

Dabei stehen zwei Aspekte im Vordergrund:

  • Tiefere architektonische Strukturierung und Partitionierung der sicherheitskritischen Funktionen durch Dezentralisierung
  • Im Vergleich mit herkömmlichen Antrieben neue und differenziertere Schutzziele (Batterie, Hochspannung,…)

 

Das Forschungsprojekt zielt mitunter auf die intensive Erforschung innovativer eingebetteter Systeme, und zwar speziell auf die Fahrzeugbussysteme in zukünftigen elektrisch betriebenen Fahrzeugen. Es wird erwartet, dass zukünftige Fahrzeuge eine Konvergenz von Computer- und Fahrzeugarchitektur zeigen, mit vielen Mechatroniksystemen, die durch geeignete Hardware, Software und Algorithmen eine Vielzahl von selbstkonfigurierenden und selbstadaptierenden Funktionen aufweisen werden. Der Elektroantrieb wird eine Vielzahl von Steuermöglichkeiten haben; Sensoren, Aktuatoren, Signalverarbeitung und die Mikrocontrollersteuerung werden in einem eingebetteten System miteinander vernetzt sein.

 

Gleichzeitig wird der Ansatz verfolgt, durch eine intelligente architektonische Verteilung von Überwachungsstrategien Prozessoren für die Überwachung in den einzelnen Steuergeräten einzusparen, somit weiterführende Kostenpotentiale zu erschließen und gleichzeitig Gewicht, Größe und Verlustleistungen der Steuergeräte zu reduzieren.

 

Ein Schwerpunkt im Bereich der der Elektromobilität ist dabei das Themenfeld Monitoring und Sicherheit.

 

Arbeitsziele

  • Analyse der Anforderungen für die neue Generation von reinen E-Fahrzeugen im Vergleich zu den früheren Anforderungen für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren und den darauf aufgebauten Lösungen für Hybrid.
  • Eine Reduktion der Anzahl von Teilsystemen und einer Optimierung der daraus abgeleiteten Anforderungen an die Signalströme ist oberstes Ziel.
  • Insbesondere wird hier erarbeitet, welche neuen Anforderungen an die Signaleigenschaften / Bussysteme nötig sind. Dies beinhaltet auch die Analyse, welche energiesparenden Betriebsmodi möglich sind und welche Anforderungen daraus abgeleitet werden.
  • Analyse der Anforderungen an zentrale und dezentrale Sicherheitsarchitekturen für die jeweiligen Teilsysteme.
  • Erstellung der Funktionskonzepte einschließlich der Sicherheitsstrukturen, der Ableitung der Designspezifikationen sowie der Implementierung der Softwareumfänge.
  • Umsetzung der SW Erstellung nach den Richtlinien der neuen ISO 26262 Vorschrift für sicherheitskritische Systeme.
  • Definition von flexiblen und effektiven Architekturmodellen mit Auswahl der optimalen Struktur für verschiedene Antriebskonzepte, AUTOSAR und ISO 26262 konform.
  • Erarbeitung für die Sicherheits- und Monitoring-Funktionen für die E-Maschine als auch für das Laden der Batterie.
  • Überprüfung der erzeugten SW Lösungen in Teilsystemen (HIL) nach den definierten Testfällen
  • Teilsystemvalidierung an Prüfaufbauten mit erweitertem Systemverbund

 

 

Kooperationspartner:

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