英飞凌主导的RESCAR 2.0研究获得圆满成功:提升了电动汽车电子系统的可靠性与鲁棒性,将控制单元耐用性提升四倍,满足未来需求

2014-10-30 | 技术媒体

汽车正发挥着越来越大的作用:汽车间相互通信,缓解严峻交通路况,并可在未来实现自动驾驶。所有这一切均可降低燃油消耗,减少二氧化碳排放。由英飞凌科技股份有限公司(FSE: IFX / OTCQX: IFNNY) 主导的“RESCAR 2.0”项目,其研究成果可助力汽车行业找到应对以下困境的解决方案:更短的创新周期必须与汽车不断提高的复杂性、汽车电子系统及其内部芯片的可靠性等更高要求协调一致。为期三年的RESCAR项目主要关注对电子部件具有相当高要求的电动汽车。

 

RESCAR 2.0 项目任务 大幅提高汽车电子部件的可靠性与鲁棒性

不论是动力传动系统、电子控制单元 (ECU) 的电子部件,还是汽车车身电子及便利型电子部件:电子部件的数量与复杂性不断增加。目前一辆中型汽车的电子控制单元 (ECU) 数量大约为 70 个,而今后五年内这一数目将增加至 100 个。这些微型 PC 采用网络化连接方式,必须能够始终准确无误、可靠地相互作用;因此,取决于汽车大小,相关的芯片约有 4,000 至 8,000 个。

      

特别一提的是,电动汽车要求使用牢固、可靠且耐用的电子控制单元 (ECU) 以满足前所未有的严苛要求。除了在驱动运行中需要承受应力,安装在汽车内部的这些电子部件与芯片在汽车闲置时也需承受应力;例如,在电池管理中,对电池进行快速充电或一夜充电。因此,电子系统 设计必须满足运行 30,000 多个小时的要求。对于采用内燃机的车辆而言,这几乎是目前标准运行时数(8,000 小时)的四倍。迄今为止,通过精心设计的特定手动操作使电动汽车的电子控制单元 (ECU) 的性能得以提高,以应对此类挑战。

 

RESCAR 2.0 项目任务针对开发流程研究相关的各种方法与程序,此类方法与程序兼顾汽车不断提高的复杂性以及对可靠性提出的更高要求,可在整个汽车价值链中使用。在 RESCAR 项目实施前,未曾出现过可提供经精选优化的独立式解决方案的类似项目。RESCAR 的研究成果带来了适用于整个行业的解决方案,以更加明显有效的方式对电子控制单元 (ECU) 进行升级。

 

“设计实现鲁棒性”: RESCAR 2.0 针对汽车价值链中的各个环节开发标准化流程

上述五大研究合作伙伴开发出的各种流程与方法已在整个汽车价值链中(即从半导体提供商至系统生产商,再至汽车制造商)实现标准化,并且可由任何人运用于其开发活动的早期阶段。例如,已设计出专门的鲁棒性分析。此类流程与方法有助于在开发阶段便可检查并确认所规划的电子控制单元 (ECU) 或芯片对于预期的应用领域是否可靠。此外,还有助于将相关结果报告给汽车制造商。因此,在电子控制单元 (ECU) 与芯片的设计阶段,汽车制造商及相关配置要求均已纳入考虑。

 

配置要求文件作为电子控制单元 (ECU) 的技术规格固定组成部分,包括一辆汽车的所有相关数据。这些数据包括基于环境条件的应力因素(如温度、湿度、电压供应)、驱动运行的特定条件、相关应用的运输、存储、加工和持续运行方面的关键数据。RESCAR合作伙伴将此类数据细分至相关价值环节所要求的细节水准,并将此类数据标准化,使其可被所有人持续应用。

 

通过RESCAR项目,现可将满足鲁棒性与耐用性方面全新高标准的电子控制单元 (ECU) 与整个汽车价值链紧密联系。电动汽车的电子控制单元 (ECU) 现可满足可靠性与鲁棒性等较高要求。此外,RESCAR 项目推动用于控制方向与刹车的汽车中央电子控制单元 (ECU) 从完全机械式与液压式部件变更为机电系统,助力此类部件满足更高的安全标准。现在安全方面、部件之间的各种不同交互作用以及相互间的依赖性在电子控制单元 (ECU) 和芯片的开发阶段便可纳入考虑中。而且这些方面可针对相关的应用要求进行相应设计。

 

RESCAR 项目合作伙伴

RESCAR项目五大合作伙伴涵盖汽车价值链的所有环节:汽车制造商奥迪股份公司、系统供应商罗伯特·博世有限公司、德国国家信息技术研究中心 (FZI) 以及两大半导体公司—— Elmos半导体股份公司与英飞凌科技股份有限公司(英飞凌也负责该项目的管理工作)。此外,参与该项目的还有德国人工智能研究中心 (DFKI)、弗劳恩霍夫集成电路研究所 (IIS)、弗劳恩霍夫可靠性和微整合研究院 (IZM)、汉诺威大学、德累斯顿工业大学和图宾根大学。

 

RESCAR 是指“电动车领域各项应用的新型电子部件的鲁棒性设计”。在该项目的开展过程中,投资金额约为 1,330 万欧元。RESCAR 2.0 由德国联邦教育和研究部 (BMBF) 赞助,被其纳入 “电动车关键技术” (STROM) 计划范畴,获得约为 650 万欧元的赞助资金。

 

德国联邦政府制定了一大目标,即推动德国成为电动车的领先市场与领先供应商。RESCAR 2.0 研究项目的成果对达成这一目标做出重要贡献。毕竟,只有在提供与使用内燃机的车辆相同的性能、安全与舒适度的情况下,电动汽车才可被市场普遍接受。

 

如需了解关于 RESCAR 的更多信息,请访问: https://www.edacentrum.de/rescar