O+P Fluidtechnik 5/2021

FAHRZEUGELEKTRONIK

FAHRZEUGELEKTRONIK MOBILE MASCHINEN ZERTIFIZIERTE ELEKTRONIK FÜR HYBRIDE LÖSCHFAHRZEUGE Wenn es Fahrzeuge gibt, bei denen Sicherheit wirklich an oberster Stelle stehen muss, dann sind es Feuerwehrfahrzeuge. Glücklicherweise helfen immer mehr Fahrzeugfunktionen wie Kollisionsvermeidungstechnologien oder Crash-Sensorsysteme Feuerwehrleuten, ihre grundlegendste Arbeit besser zu erledigen: Leben retten. Doch neue Funktionen bringen durch immer komplexere elektronische Interaktionen auch neue Risiken mit sich. 42 O+P Fluidtechnik 2021/05 www.oup-fluidtechnik.de

Um Feuerwehrleute zu schützen, die ihr Leben Tag für Tag aufs Neue riskieren, hat Rosenbauer sein neues Feuerwehrfahrzeug von Anfang an mit Blick auf funktionale Sicherheit geplant. Der weltweit renommierte Hersteller möchte verhindern, dass die eingebettete Elektronik und Software während eines potenziell lebensbedrohlichen Einsatzes oder auch einer täglichen Routinefahrt unerwartet ausfallen. „Der Rosenbauer RT ist ein elektrisch betriebenes Feuerwehrfahrzeug und bietet Feuerwehrleuten auf der ganzen Welt modernste Technologie für ihren Einsatz“, sagt Michael Friedmann, Head of Group Strategy, Innovation and Marketing bei Rosenbauer. „Um den Begriff ‚Sicherheit‘ ganzheitlich zu denken, haben wir für den RT mit einem Experten für funktionale Sicherheit zusammengearbeitet: Unser langjähriger Partner TTControl hat die Fahrzeugelektronik bereitgestellt und unser Projektteam während des gesamten Sicherheitsprozesses unterstützt. Gemeinsam konnten wir alle Anforderungen erfüllen, die für die erfolgreiche Zertifizierung des Fahrzeugs nach ISO 26262 erforderlich sind.“ „Da elektronische Architekturen immer komplexer werden, ist funktionale Sicherheit ein systemumfassendes Thema“, sagt Markus Plankensteiner, Vice President Sales and Marketing bei TTControl. Rosenbauer biete seinen Kunden mit elektronischen Steuergeräten von TTControl weltweit eine hohe Betriebsqualität. „Darüber hinaus erhöhen unsere nach ISO 26262 zertifizierten Steuergeräte den Sicherheitsstandard der gesamten elektronischen Architektur.“ MEHRFACH ABGESICHERT Jede Achse des Rosenbauer RT (Abkürzung für „Revolutionary Technology“) wird von einem Elektromotor angetrieben. Der RT verfügt zusätzlich über einen Dieselmotor, der in Kombination mit einem Generator notfalls Reserveenergie liefern kann. Ein Hochvolt-Energiespeicher ermöglicht sowohl elektrisches Fahren als auch den elektrischen Betrieb am Einsatzort und reduziert so Emissionen wie Lärm und Abgase. Diese neue Generation von Löschfahrzeugen ist eine Antwort auf globale Megatrends wie Urbanisierung sowie klimatische und demografische Veränderungen und deren Auswirkungen auf die tägliche Arbeit der Feuerwehrleute von heute. In kritischen Fahrsituationen muss alles wie am Schnürchen laufen. Im Bereich der Elektromobilität bedeutet dies, dass sich in keiner Situation eine Kupplung vom Triebstrang lösen darf. Daher kann nur der Einsatz eines Sicherheitsmonitors den vollständig sicheren Betrieb des Fahrzeugs gewährleisten. TTControl liefert das leistungsstarke elektronische Steuergerät TTC 580 als Vehicle Control Unit (VCU) und als begleitenden Sicherheitsmonitor für den Drehmomentbefehl. Der Rosenbauer RT kann sicher und zuverlässig arbeiten, da dadurch die gesamte Drehmomentkette, vom Druck aufs Gaspedal bis hinab zur Übertragung auf die Räder, geschützt wird. Die Arbeitsweise der VCU basiert auf MATLAB Simulink unter Verwendung einer IO Library (IOLib-TTC 580). Neben dem Antriebsstrang steuert die VCU das gesamte Energiemanagement des Fahrzeugs. Mit MATLAB Simulink waren während der Entwicklungsphase beispielsweise Simulationen von CAN-Signalen zu 100 Prozent mit den Hardware-Funktionalitäten konform und konnten auch dann eingesetzt werden, wenn Antriebsstrang und Fahrzeug nicht zur Verfügung standen. Reiner Funktionscode und funktionale Sicherheit wurden in ein und derselben ECU integriert, was in der ISO 26262 als „Störungsfreiheit“ (“freedom from interference”) bezeichnet wird. Mit dieser anspruchsvollen Entwicklung garantiert die TTC 580, dass die Norm für funktionale Sicherheit (ASIL C) die Drehmomentkette jederzeit ohne Beeinträchtigung durch den Funktionscode schützt. Eine zweite TTC 580 steuert die Fahrzeugbeleuchtung und Klimatisierung sowie die Scheibenwischermotoren. Ein dritter Sicherheits-Controller stellt die Funktionalität des Powermanagements durch Ansteuerung des Elektromotors, des Verbrennungsmotors oder der Löschpumpe sicher. ISO 26262 ZERTIFIZIERT Für die TTC 580-Kontrolleinheit von TTControl entschied sich Rosenbauer aufgrund einer sorgfältigen Sicherheitsanalyse, die die Automotive Safety Integrity Level C (ASIL C) gemäß der Norm ISO 26262 erforderlich machte. Die TTC 580 ist Teil einer vollständigen, robusten, sicherheitszertifizierten Steuerungsfamilie mit fünf Mitgliedern. Durch eine umfangreiche Reihe von I/Os mit verschiedenen Konfigurationsoptionen sind die Steuergeräte der TTC 500-Familie für ein breites Spektrum an High-End-Anwendungen geeignet. Alle Mitglieder dieser Controller-Familie sind nach ISO 26262:2018 zertifiziert und erfüllen die Anforderungen für einen sicheren Einsatz auf der Straße. Insgesamt werden drei Einheiten der TTC 580 in den RT-Prototypen und Vorserienfahrzeugen von Rosenbauer eingesetzt. Bilder: Rosenbauer, TTControl www.ttcontrol.com www.rosenbauer.com POINTIERT ELEKTRO-RT NACH ISO 26262 ZERTIFIZIERT STEUERGERÄT ARBEITET ALS VEHICLE CONTROL UNIT VCU STEUERT ANTRIEBSSTRANG UND ENERGIE STÖRUNGSFREIHEIT NACH ISO SICHERGESTELLT Mit unseren Zähnen können Sie sich sehen lassen Verzahnungsteile GSC Schwörer GmbH Antriebstechnik Oberbränder Straße 70 79871 Eisenbach www.gsc-schwoerer.de www.oup-fluidtechnik.de O+P Fluidtechnik 2021/05 43