E-Mobility Steuergerät ECU 21

Ab dem 23. April 2012 zeigt die Huber Group, Automobilzulieferer aus Mühlhausen i. T., dem internationalen Messepublikum in Peking die „ECU 21“, das Flaggschiff einer neuen Generation an universellen Steuergeräten für Pkw und Nutzfahrzeuge. Entwickelt als leistungsstarke E-Mobility- und Hybrid-Plattform, bietet das Steuergerät neben einem 32Bit DualCore Prozessor (SIL3/ ASILD für sicherheitskritische Anwendungen), einen 16Bit Controller für die Sicherheitsüberwachung und redundante Datenverarbeitung. Um die steigenden Anforderungen an die Kommunikationstechnologien hinsichtlich Bandbreite, Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten, verfügt die „ECU 21“ über eine Vielzahl an Schnittstellen zur High-End Intra-Fahrzeugkommunikation, basierend auf CAN-, LIN und FlexRay.

Die AUTOSAR-konform entwickelte „ECU 21“ kommt aktuell im Rahmen von „EleNa“ zum Einsatz, einem Projekt der „Modellregion Elektromobilität Region Stuttgart“ zur Entwicklung eines Elektroantrieb-Nachrüstsatzes für Diesel-Lieferwagen. Das zentrale Steuergerät koordiniert als systemübergeordnete Vehicle Control Unit (VCU) die CAN-Kommunikation zwischen der ursprünglichen Fahrzeugsteuerung, sowie der einzelnen elektrischen Komponenten und Schnittstellen entsprechend der Fahranforderung. Eine differenzierte Koordination von Systemkomponenten ermöglicht dadurch die Wahl zwischen verbrennungsmotorischem, rein elektrischem und hybridem Fahren (E-Maschine + VKM) inklusive E-Boost Betrieb, sowie aktiver und passiver Rekuperation. Durch eine kontinuierliche Plausibilitätsüberwachung von Systemsensorik und Sicherheitsstatus erfolgt die Freigabe und Verfügbarkeit von möglichen Betriebsmodi. Die Systemgrenzen umfassen hierbei alle Steuer- und Regelungsvorgänge, Freigaben und Überwachungsvorgänge aller elektrifizierter Hilfsaggregate (Kühlmittel-, Lenkhilfe- und Vakuumpumpe) und weiterer elektrischer Nachrüstkomponenten, sowie des eingesetzten Hybridgetriebes. Den funktionalen Knotenpunkt bildet die Regelung und Berechnung des Summendrehmoments zur Beseitigung von Anfahrschwächen, Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und der Steigerung von Fahrzeugperformance/ Driveability. Die ermittelte Drehmomentanforderung stützt sich dabei stets an zentrale Einflussgrößen, wie Fahreranforderung, Lastpunkt, mögliche Batteriekapazität und aktueller Systemsicherheit.

Die technischen Daten der innovativen Plattform überzeugen mit Vielseitigkeit, Funktionssicherheit und hoher Konnektivität. So verfügt die „ECU 21“ über je 18 Analogeingänge intern und extern sowie 18 Digitaleingänge, 8 LS Ausgänge (0.6A), 6 LS Ausgänge (4A), 8HS/LS Ausgänge (350mA), 2 Analogausgänge (0…5V), 2 H-Brücken (17A), 1 BLDC (5A), eine 5fache Stromversorgung für Sensoren (5V/20mA), 10 Sensormassen und 1 Stromversorgung für Sensoren (24V/500mA). Die Intra-Fahrzeugkommunikation wird über 4 CAN High Speed Schnittstellen (500kB/s), eine CAN Low Speed Schnittstelle (125kB/s), einen FlexRay (2 Kanäle) und zwei LIN Schnittstellen abgewickelt.

Das Gehäuse der „ECU 21“ wurde eigens entworfen und entstammt der Huber ECU-Gehäusefamilie. Die gewählte Kategorie der „Engine Compartment-Klasse“ wird den besonderen Anforderungen bezüglich Temperaturbereich, Feuchtigkeit, Erschütterung und Druck im Motorraum gerecht. Es erfüllt die Schutzart IP66 gemäß DIN EN 60529 und ist darüber hinaus schockresistent bis 50 g (DIN ISO 16750-3). Das Oberteil besteht aus Aluminium-Druckguss, das Unterteil aus Aluminium-Blech. Das Metallgehäuse misst 171 x 213 x 42 mm und der Drei-Module-Stecker ist mit 154 (48 / 53 / 53) Pins bestückt.

Die Huber Group, mit Hauptsitz in Mühlhausen i.T., ist ein international agierender TIER1-Systemlieferant für Automobil- und Motorenhersteller im europäischen, asiatischen und südamerikanischen Wirtschaftsraum. Das gesamte Leistungsspektrum umfasst die Unternehmensbereiche Engineering (Hardware- und Softwareentwicklung, Konstruktion, Prototypenbau, Applikation), Testing (Komponenten, Motor und Fahrzeug) und Produktion (Elektronikfertigung und mechanische Baugruppen). Im Kerngeschäft hat sich die Huber Group auf die Entwicklung und Produktion von Automotiven Steuerungssystemen, sowie emissionsreduzierenden Komponenten und Systemen für verbrennungsmotorische und alternative Antriebe spezialisiert, mit dem besonderen Fokus auf Steuergeräte und luftführende Teile. Als erfahrener Full-Service-Dienstleister unterstützt die Huber Group ihre Kunden bei der Ideenfindung, Planung, Entwicklung, dem Prototypenbau und Testing, bis hin zur Serienfertigung von Bauteilen und Baugruppen.

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