Der einfache Weg zum smarten Aktuator

In modernen Fahrzeugen sind zunehmend intelligente Aktuatoren gefragt. Bisher gibt es dafür zwei unterschiedliche Ansätze: Das vorhandene Steuergerät steuert und regelt die Aktuatoren. Alternativ werden Aktuatoren eingesetzt, die von Haus aus „smart“ sind und die erforderliche Elektronik selbst mitbringen. IAV Peary eröffnet Entwicklern nun eine dritte Möglichkeit: Das kleine Steuergerät macht „einfache“ Aktuatoren intelligent, ohne dafür die Ressourcen des Motorsteuergerätes zu beanspruchen.

IAV Peary eröffnet Entwicklern einen neuen Weg, um intelligente Aktuatoren in Fahrzeuge zu bringen. „Als Mittler zwischen dem herkömmlichen Steuergerät und einem einfachen Aktuator übernimmt das Steuergerät die Ansteuerung und Regelung der Hardware“, erklärt Dr. Matthias Feldt, Teamleiter bei IAV. „So werden wertvolle Ressourcen geschont und auf einfache Weise neue Einsatzgebiete für intelligente Aktuatoren erschlossen.“ Das kleine Steuergerät lässt sich über CAN, LIN oder PWM beispielsweise mit dem Motorsteuergerät verbinden und steuert seinerseits über seine integrierte Treiberelektronik diverse Aktuatoren an.

Dank seines modularen Aufbaus lässt sich IAV Peary einfach an spezielle Anforderungen anpassen: Das Steuergerät kann mit zusätzlichen Treiberbausteinen ausgestattet werden und dadurch bis zu vier Aktuatoren ansteuern – beispielsweise Abgas-, AGR- und Drosselklappen sowie Wastegates und Pumpen. IAV Peary ist auch bei der Spannungsversorgung ausgesprochen flexibel: Das Steuergerät unterstützt Bordnetzspannungen von 12 und 24 Volt.

Die Software-Toolbox von IAV Peary beinhaltet alle benötigten Features – selbst für die anspruchsvollsten Regelungsaufgaben. Dazu gehören die Regelung von Position und Drehzahl, Soft Landing für eine möglichst hohe Lebensdauer des Aktuators, sämtliche gängigen Diagnoseverfahren sowie Funktionen für das Anlernen der Hardware. Der implementierte Basissatz an CAN-Nachrichten kann kunden- spezifisch erweitert werden. Das mitgelieferte Basis-Kommunikationsprotokoll kann ebenfalls kundenspezifisch erweitert werden. Zudem sind in der Software-Toolbox von IAV Peary-Methoden für High-Performance-Regelungen enthalten, zum Beispiel robustes modellbasiertes Feedback sowie Feedforward-Methoden. „Somit ist IAV Peary den höchsten Ansprüchen an die Aktuatorregelung gewachsen“, sagt Dr. Feldt.

Dank seines modularen Aufbaus bietet sich IAV Peary für eine ganze Reihe von Anwendungen an. Typische Use-Cases für das Steuergerät sind unter anderem:

• Keine freien Treiber im Steuergerät mehr vorhanden: IAV Peary übernimmt die Ansteuerung der Aktuatoren inklusive der Kontroll-Logik.
• Besonders hohe Anforderungen an die Regelung des Aktuators: Das eigentliche Steuergerät stellt nicht die erforderlichen Methoden bereit. Mit der Software-Toolbox in IAV Peary lässt sich die Regelungsaufgabe lösen.
• Vermeiden einer übermäßigen thermischen Belastung: IAV Peary übernimmt die Ansteuerung eines oder mehrerer Aktuatoren, um das Steuergerät hinsichtlich der Wärmeentwicklung zu entlasten.
• Betrieb bei einer anderen Bordnetzspannung: Bewährte 12-Volt-Aktuatoren können dank IAV Peary auch in Umgebungen mit 24 Volt Bordnetzspannung eingesetzt werden.

„Noch nie war es so einfach, einen Aktuator ,smart‘ zu machen!“, fasst Dr. Feldt zusammen. „IAV Peary ist die optimale Lösung, um intelligente Aktuatoren schnell in die Serie zu bringen.“

• 16-Bit-Mikrocontroller
• Schnittstellen zum Steuergerät: CAN, LIN, PWM
• Schnittstellen zum Aktuator: analog, digital, SENT
• Geeignet für Aktuatoren, die positions- oder drehzahlgeregelt sind: DC-Motoren, BLDC-Motoren, Steppermotoren –
• Torquer, Solenoide/Linearmagnete
• Betriebsspannung: 12 oder 24 Volt
• 5-Volt-Spannungsversorgung für Sensoren des Aktuators
• Konfigurierbar als B6- oder H-Brücke
• Ausgangsstrom: 3 A (Dauer) bzw. 10 A (Spitze)
• Temperaturbereich: –40 bis 125 °C
• Abmessungen (B x H x T in Millimetern):108x30x66