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Software und Hardware auf hchstem Niveau

PUMA

Key-Features

Leistungsstarker Automotive Dual-Core Microcontroller

Umfangreiche Analog- und Digital-I/O

Kommunikationsschnittstellen CAN / FlexRay / LIN

Integrierte universelle Leistungsendstufen

Nennspannungsbereich 12 - 48 V

Softwareentwicklung und Autocodegenerierung mit MATLAB/Simulink oder dSPACE TargetLink

Einfache I/O-Konfiguration ber grafische Benutzerschnittstelle in MATLAB

CAN- und FlexRay-Konfiguration durch Import von DBC- und FIBEX-Files

Applikation nach ASAP2 ber XCP-on-Ethernet (z.B. mit Vector CANape oder ETAS INCA)

Verfgbare Varianten: PUMA (ohne Leistungsendstufe)

PUMA-MPI (mit Motor Power Inverter)

PUMA-PTM (mit Power Transistor Module)

Anwendungsgebiet

Typisches Anwendungsgebiet von PUMA ist die modellbasierte Softwareentwicklung mit MATLAB/Simulink oder dSPACE

TargetLink, mit dem Fokus einer ersten seriennahen Funktions- und Konzeptbesttigung. Durch optional integrierte

Leistungsendstufen ist PUMA fr die Ansteuerung unterschiedlichster elektrischer Aktuatoren wie beispielsweise

Synchron- und Asynchronmotoren, DC-Motoren oder Ventile prdestiniert.

Mit PUMA steht Ihnen eine universell einsetzbare Entwicklungsplattform auch fr Feldversuche mit greren

Versuchsflotten zu einem attraktiven Preis-/Leistungsverhltnis zur Verfgung.

Prototyping Unit for Modelbased Applications

Mit PUMA bieten wir Ihnen eine kompakte, universell einsetzbare Rapid-Control-Prototyping-Plattform, optional mit integrierter Leistungselektronik, fr die seriennahe modellbasierte Softwareentwicklung mit MATLAB/Simulink oder dSPACE TargetLink.

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Hardware

PUMA

Das Logiksteuergert PUMA bildet die Basis der Steuergerteplattform. Der Logikteil basiert auf dem Dual-Core

Microcontroller Freescale MPC5675K. Umfangreiche analoge und digitale Schnittstellen ermglichen die Anbindung

unterschiedlichster Peripheriegerte. Als weitere Ergnzung ist ein leistungsstarker FPGA integriert, der rechenzeitintensive

I/O-Auswertungen bernimmt.

Fr die Kommunikation mit anderen Steuergerten stehen die gngigen Automotive Kommunikationsschnittstellen CAN,

FlexRay und LIN zur Verfgung.

Eine Ethernet-Verbindung zum Host-PC ermglicht via XCP-Protokoll eine hohe Datenbertragungsrate fr die Applikation

und Messdatenerfassung.

Communication Memory Analog I/O. Sensors

FRA

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4 x

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Microcontroller (Freescale MPC5675K Dual Core 180 MHz)

4 x

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4 x

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V)

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Digital I/O.

4 x

PWM

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4 x

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ital I

n

4 x

PWM

Out

4 x

Dig

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utKey-Features

Automotive Dual-Core Microcontroller

FPGA fr I/O-spezifische Auswertealgorithmen

Umfangreiche Analog- und Digital-I/O

Spezielle Sensorschnittstellen

FRAM mit Lese- und Schreibzugriff aus der Applikation

Bussysteme CAN, FlexRay und LIN

Ethernet-Applikationsschnittstelle via XCP-Protokoll (maximale bertragungsrate 5 kHz)

Nennspannungsbereich 12 48 V

bersicht Schnittstellen und I/O

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PUMA-MPI

Die Variante PUMA-MPI (Logiksteuergert PUMA mit Motor Power Inverter) verfgt ber eine integrierte Hochstrom-

Leistungsendstufe fr den Betrieb von elektronisch kommutierten 3-phasigen Motoren. Diese Leistungsendstufe ist mit

zahlreichen Sensoren zur Messung aller relevanten Spannungen, Strme und Temperaturen ausgestattet. Darber hinaus

sind Vorladestufe, Verpolschutz und EMV-Filter integriert.

Hardware

Key-Features

B6-Brcke

Aufgebaut aus 3 diskreten Halbbrcken

Parallel geschaltete Mosfets fr erhhte Stromtragfhigkeit

Nennstrom Motorphasen: +/- 150 A

Maximalstrom Motorphasen: +/- 240 A

Sensorik

Strme und Spannungen: U-, V-, W-Phasen und DC-Zwischenkreis

Temperaturen: PCB an U-, V-, W-Phase

DC-Zwischenkreis

Nennspannungsbereich: 12 ... 48 V

Maximal zulssiger Spannungsbereich: 7 ... 58 V

Vorladestufe, Verpolschutz und EMV-Filter

Logikteil identisch PUMA

EMC-Filter Half Bridge 1 Half Bridge 2 Half Bridge 3

Blockdiagramm Leistungsendstufe MPI

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PUMA-PTM

Die Variante PUMA-PTM (Logiksteuergert PUMA mit Power Transistor Module) bietet eine integrierte Leistungsendstufe

mit 4 identischen High-Power Halbbrcken und 4 identischen Low-Power Halbbrcken fr die Ansteuerung

unterschiedlichster elektrischer Aktuatoren. Alle relevanten Spannungen, Strme und Temperaturen werden gemessen.

Ebenso sind Vorladestufe, Verpolschutz und EMV-Filter integriert.

Hardware

Key-Features

4 identische High-Power Halbbrcken

kombinierbar z.B. als H-Brcken oder B6-Brcke

Nennstrom/Maximalstrom: +/- 50 A

4 identische Low-Power Halbbrcken

kombinierbar z.B. als H-Brcken oder B6-Brcke

Nennstrom/Maximalstrom: +/- 7.5 A

Sensorik

Strme und Spannungen: Halbbrcken und DC-Zwischenkreis

Temperaturen: PCB an drei thermisch relevanten Stellen

DC-Zwischenkreis

Nennspannungsbereich: 12 ... 48 V

Maximal zulssiger Spannungsbereich: 7 ... 58 V

Vorladestufe, Verpolschutz und EMV-Filter

Logikteil identisch PUMA

EMC-Filter 4 x Half Bridge High-Power

Blockdiagramm Leistungsendstufe PTM

4 x Half Bridge Low-Power

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Softwarearchitektur

Die Kundenapplikation wird modellbasiert mit MATLAB/Simulink oder dSPACE TargetLink entwickelt und durch

Autocodegenerierung implementiert. Die Anbindung der kundenspezifischen Applikationssoftware an die Basissoftware

erfolgt ber ein Run-Time Interface mit einer standardisierten Software-Schnittstelle.

Die Basissoftware unterhalb des Run-Time Interface stellen wir als modulares Software-Package zur Verfgung. Darin

enthalten sind das Echtzeit-Betriebssystem und der Bootloader fr das Flashen der Applikation. Die Treiberbibliotheken

realisieren die Kommunikations- und Speicheranbindung sowie den Zugriff auf analoge und digitale Schnittstellen,

Sensoren und Leistungsendstufen.

Application Module n. . .Module 2Module 1

Run-Time Interface

CommunicationDriver Lib.

Boot-loader

Real-TimeOS

MemoryDriver Lib.

I/ODriver Lib.

SensorDriver Lib.

Power Stage.

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FRA

M (6

4kBi

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PWM

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4 x

CA

N

LIN

XCP

C MPC5675K

Software

PUMA-RTI

Das PUMA-RTI (Run-Time Interface) bildet die Schnittstelle zwischen

der Basissoftware und der in MATLAB/Simulink oder dSPACE TargetLink

entwickelten Kundenapplikation.

Die Konfiguration und Generierung dieser Schnittstelle erfolgt komfortabel

ber eine grafische Benutzeroberflche unter MATLAB. Darin werden unter

anderem die in der Kundenapplikation verwendeten I/O-Signale und

Sensoren, der Speicherzugriff auf den nicht flchtigen Speicher (FRAM) sowie

die Leistungselektronik konfiguriert. Ebenso knnen CAN- oder FlexRay-

Buskommunikationen durch Import von DBC- bzw. FIBEX-Files definiert

werden.

Nach Abschluss der Konfiguration werden entsprechende Simulink-

Schnittstellenblcke bereitgestellt, die per Drag & Drop in die

Kundenapplikation integriert werden und somit die Verlinkung des Modells

mit der Basissoftware herstellen.

Softwarearchitektur

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Software

PUMA-RTI untersttzt die Autocodegenerierung sowohl mit Simulink Coder

(ehemals: Real-Tim