In modernen PKWs sind zum Teil schon mehr als 50 elektronische Steuergeräte verbaut. Aufgrund der derzeitigen Entwicklung kann vorhergesagt werden, dass der Umfang an Elektronik in den Fahrzeugen weiter zunehmen wird. Der Elektronik wird darüber hinaus immer mehr 'Autorität' über das Fahrzeug zuteil, wodurch der Ausfall eines Steuergeräts Fahrkomfort bzw. Fahrsicherheit merkbar verschlechtern dürfte. Damit kommt einer zuverlässigen Prognose für die Lebensdauer eines Steuergerätes steigende Bedeutung zu. Im Beitrag wird eine Methode vorgestellt, mit der die nutzbare Lebensdauer eines elektronischen Steuergerätes unter verschiedenen Umweltbedingungen relativ genau bestimmt werden kann. Dabei wird zunächst eine spezifische Lebensdauer unter bestimmten Einsatzbedingungen ermittelt. Die Lebensdauer wird primär durch bekannt schnell alternde Bauteile bzw. steuergerät-spezifische Elemente wie Lötstellen, Durchkontaktierungen und Klebungen begrenzt. Die Tests sind so ausgelegt, dass beschleunigte Alterung der maßgeblichen 'Ausfall-Treiber' bewirkt wird. In der Regel sollen mindestens zwei Verschleißmechanismen unabhängig voneinander betrachtet werden. Dabei soll für die angestrebte Aussagekraft ein möglichst geringer Testaufwand benötigt werden. Die Zielwerte für dieses beschleunigte Altern sind: - Aussagekraft des Testergebnisses > 95%; - Testdauer < 3 Monate (für den Lebensdauernachweis). Die Methode ist geeignet, die Lebensdauer des betreffenden Steuergeräte-Baumuster bei einem veränderten Einsatzprofil ohne weiteren Testaufwand rechnerisch bestimmen zu können.
There are more than 50 electronic control units (ECUs) in advanced modern cars. The underlying trend is that there will be further significant growth in vehicle electronics. Moreover ECUs are gaining more influence on vehicle control, in these cases an ECU failure will significant degrade comfort and safety. Therefore an estimation on the reliability of ECUs will become still more important for OEMs and TIER1 suppliers. In the following we present a method by means of which we can determine the useful life-time of ECUs under different environmental conditions. The result of an accelerated life-time test is determined by aging of the most sensitive components (under the given conditions) and elements, e.g. joints and solders. The tests presented here are designed in a way that at least two independent failure mechanisms are stimulated by applying appropriate forms of stress. The targeted significance (95%) of the result should be reached with minimal effort (duration of the test is less than three months). With the results of the tests it is possible to predict the life-time for a particular ECU-type under different operating conditions without any further testing effort.
Steuergeräte-Lebensdauer Prognose für unterschiedliche Einsatzprofile
Efficient life-time prediction for electronic control-devices under different operating conditions
Internationaler Kongress Elektronik im Kraftfahrzeug - Electronic Systems for Vehicles, 12 ; 633-649
VDI-Berichte ; 1907
2005
17 Seiten, 5 Bilder, 6 Quellen
Conference paper
German
Steuergeraete Lebensdauer Prognose fuer unterschiedliche Einsatzprofile
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