Die steigende Anzahl von Fahrwerkregelsystemen führt zu einer funktionalen Vernetzung der Systeme, weil nur so die gewünschten Fahreigenschaften im Gesamtfahrzeug für jede Fahrsituation sichergestellt werden können. Damit einhergehend findet aber auch eine Vernetzung der Sicherheitsfunktionen statt, um auch im Fehlerfall, ein sicheres Fahrverhalten des Fahrzeugs zu gewährleisten. Insbesondere zur Steigerung der Verfügbarkeit werden dabei mehrere Rückfallebenen definiert, die einen reduzierten Betrieb der Systeme auch im Fehlerfall gewährleisten. Es wird gezeigt, dass aufgrund der Verteilung der Dynamiklenkungsfunktionen auf mehrere Steuergeräte sowie der zugrunde liegenden Sicherheitsarchitekturen der einzelnen Steuergeräte, die Ermittlung und Validierung eines neuen Sicherheitskriteriums für die Stabilisierungsfunktionen notwendig wird. Daraus resultierte eine geschwindigkeitsabhängige Begrenzung des Stellgradienten des Stabilisierungswinkels, welche dann als Sicherheitsfunktion in der Steering Control Unit implementiert werden musste. Weiterhin machte die redundante Gierratensensorik für die Dynamiklenkung eine Anpassung der Sensorüberwachung im ESP erforderlich. Ergänzt wurde das vernetzte Sicherheitskonzept durch die Absicherung der Datenübertragung gegen Datenverfälschung. Um außerdem eine höchst mögliche Verfügbarkeit des Gesamtsystems zu erreichen, mussten in Abhängigkeit der Fehlerfälle mehrere Rückfallebenen definiert werden und die Zustände und Zustandsübergänge der einzelnen Steuergeräte aufeinander abgestimmt werden. Insgesamt stellte sich die Realisierung und Validierung des vernetzten Sicherheitskonzepts als recht aufwendig heraus. Die Verteilung von funktional abhängigen sicherheitsrelevanten Fahrzeugfunktionen auf mehrere Steuergeräte sollte deshalb immer kritisch hinterfragt werden. Die vordergründig als funktional sinnvoll angesehene Verteilung sollte nur durchgeführt werden, wenn die Sicherheitskonzepte der einzelnen Steuergeräte die Anforderungen eines vernetzten Sicherheitskonzeptes ohne große Änderungen bereits erfüllen. Der frühen Konzeption und Validierung der Sicherheitsarchitektur kommt damit eine entscheidende Bedeutung zur Begrenzung des Entwicklungsaufwandes zu.
The rising number of chassis control systems lead to functional interactions between the involved systems. In order to achieve the required driving characteristics a functional coordination of the control systems is necessary. Simultaneously, the implemented safety functions influence each other in case of malfunctions. Here again, it is necessary to coordinate the failure reactions of the involved control systems in order to guarantee safe driving conditions. Especially for the increase of availability each control System defines different degraded System states for different failures. These states as well as the state transitions have to be adjusted to each other in order to achieve the required safety and availability for the vehicle. In this context, the system development is increasingly supported by methods of functional safety.
Vernetzte Sicherheit - Folge zunehmender Funktionsvernetzung im Fahrzeug
Integrated safety - consequence of increasing functional interaction in vehicles
VDI/VDE Fachtagung Mechatronik, 2011 ; 107-114
2011
8 Seiten, 13 Bilder, 7 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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