Diagnosekonzepte für zonale und teilredundante Bordnetzarchitekturen

Bordnetzarchitekturen in Fahrzeugen erleben in den letzten Jahren rasante Weiterentwicklungen. Aufgrund der Komplexität aktueller und zukünftiger Bordnetzarchitekturen sind zuverlässige, architekturspezifische Diagnosefunktionen zwingend notwendig, um dem Anspruch von Effizienz bei gleichzeitiger hoher funktionaler Sicherheit gerecht zu werden. Die rasant wachsende Elektrifizierung sämtlicher Fahrfunktionen, neue Komfort-Features, sowie die wachsende Zahl von Fahrerassistenzsystemen und Umfeldsensoren führen zu einer Vielzahl möglicher Architekturen des Energie- und Daten-Bordnetzes. Insbesondere im Hinblick auf das automatisierte Fahren steigen die Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Bordnetzes. Das Forschungsvorhaben hat sich daher zum Ziel gesetzt, eine Erhöhung von Sicherheit und Verlässlichkeit der Energiebordnetze im Fahrzeug zu untersuchen.
Im ersten Teil des Projekts wird die Weiterentwicklung von Fahrzeug-Bordnetzarchitekturen behandelt, um den gestiegenen Anforderungen an Zuverlässigkeit gerecht zu werden. Die Herausforderungen umfassen strengere Qualitätsvorgaben auf Komponentenebene, redundante Auslegung und topologische Maßnahmen. Das Ziel ist eine bedarfsgerechte Auslegung und die Beherrschbarkeit komplexer Strukturen, insbesondere im Fehlerfall. Es wurden Methoden zur automatisierten Bewertung von Bordnetzarchitekturen entwickelt, die Potenziale für die sichere Versorgung von sicherheitsrelevanten Verbrauchern prüfen
Teil 2 des Projektes adressiert Sicherheitsanforderungen an Energiebordnetzarchitekturen aufgrund von Fortschritten wie dem hochautomatisierten Fahren. Schmelzsicherungen werden durch innovative Absicherungskonzepte wie elektronische Sicherungen ersetzt. Elektronische Sicherungen ermöglichen durch kontinuierliche Strom- und Spannungsmessungen neue Diagnoseverfahren. Die Arbeit im Teil 2 konzentriert sich auf die Erkennung von Schutzbeschaltungsdegradierung und echtzeitkritischen Fehlerfällen im Energiebordnetz. Es wurden Methoden zur Sicherheitserhöhung vorgestellt, die Parameteränderungen der Schutzbeschaltung und Echtzeitfehler im Kfz-Energiebordnetz erkennen.

近年来，汽车内部的网络架构经历了迅猛的发展。鉴于当前及未来网络架构的复杂性，确保架构特定的诊断功能的可靠性成为必然需求，以便在追求效率的同时满足高功能性安全性的要求。随着汽车所有驾驶功能的电气化程度不断加深，新舒适性功能的引入，以及驾驶员辅助系统和环境传感器的数量不断增加，能源和数据处理网络的可能架构种类也日益增多。尤其是针对自动驾驶技术的发展，对网络可靠性和安全性的要求也在不断上升。因此，本研究项目旨在探讨提升车辆能源网络的可靠性和安全性。在项目的第一阶段，我们将关注车辆网络架构的进一步发展，以满足日益增长的可靠性要求。挑战包括对组件层面的更严格质量标准、冗余设计和拓扑优化措施。目标是实现按需设计和控制复杂结构，特别是在故障情况下。已开发出用于自动评估网络架构的方法，以检验为安全相关消费者提供安全供电的潜力。项目的第二阶段将针对由于高度自动化驾驶等进展带来的能源网络架构的安全需求。传统的熔断器被创新的保护概念，如电子保险丝所取代。电子保险丝通过连续的电流和电压测量，实现了新的诊断方法。该阶段的工作集中在识别能源网络中的保护装置退化以及实时关键错误情况。提出了提高安全性的方法，能够识别保护装置的参数变化和车辆能源网络中的实时错误。