Energieeffizienz

NXP stellt ersten Chip für den Teilnetzbetrieb vor

| Redakteur: Thomas Kuther

Unnötige Verbraucher im Auto belasten das Bordnetz. Wer sie abschaltet, spart Strom. Das ist auch das Prinzip des CAN-Teilnetzbetriebs, für das NXP nun einen ersten Chip vorgestellt hat: Er schickt nicht benötigte ECUs schlafen, wenn sie nicht gebraucht werden.

Weltweit fordern Regierungen die Reduzierung von CO2-Emissionen bei Fahrzeugen. Die Automobilhersteller sind auf ihrem Weg zu weniger Schadstoffausstoß nun einen wichtigen Schritt weiter gekommen: Sie setzen auf CAN Partial Networking (CAN-Teilnetzbetrieb) als neue Schlüsseltechnologie für mehr Energieeffizienz und wollen sie als Branchenstandard bei ISO und AUTOSAR etablieren. Der Halbleiterhersteller NXP Semiconductors fördert diese Entwicklung mit der Markteinführung der weltweit ersten Chip-Lösung nach NWP ISO 11898-6 und AUTOSAR R3.2.1, die den CAN-Teilnetzbetrieb unterstützt.

Transceiver steuert das Bussystem des Autos präzise

Mit dem Standalone.-CAN-Transceiver TJA1145 ist die weltweit erste Lösung für CAN-Teilnetzbetrieb verfügbar. Darüber hinaus steht auch der höher integrierte System-Basis-Chip (SBC) UJA1168 bereit. Die Technologie ermöglicht es Autoherstellern, das Bussystem des Fahrzeugs präzise zu steuern: Elektronische Steuergeräte (ECUs) werden selektiv deaktiviert, wenn ihre Funktion gerade nicht benötigt wird. Dadurch verbrauchen Fahrzeuge deutlich we niger Kraftstoff und stoßen weniger Schadstoffe aus – und zwar ohne Abstriche bei Leistung, Komfort und Sicherheit.

Steuergeräte ziehen permanent Strom

„Bei den derzeitigen Netzwerkarchitekturen in Fahrzeugen sind alle ECUs permanent aktiv“, erklärt Kurt Sievers, Senior Vice President und General Manager der Automobilsparte von NXP Semiconductors. „Folglich verbrauchen alle elektronischen Steuergeräte Strom, selbst wenn Funktionen wie Sitzverstellung, Schiebedach oder Fensterheber nicht permanent benötigt werden.“

Nur benötigte ECUs sind aktiv

Durch den CAN-Teilnetzbetrieb wird dieses Modell so geändert, dass nur die in der aktuellen Situation erforderlichen ECUs aktiviert sind, während andere ECUs so lange im Stromsparmodus bleiben, bis man sie braucht.

Flexibles und effizientes Netzwerkmanagement

„Der CAN-Teilnetzbetrieb ist eine bahnbrechende Entwicklung für die Fahrzeugelektronik“, so Sievers weiter, „er ermöglicht ein deutlich flexibleres und effizienteres Netzwerkmanagement. wir sind stolz darauf, als erstes Unternehmen auf dem Markt eine CAN-Teilnetzbetriebslösung nach NWP ISO11898-6 anzubieten.“

Teilnetzbetrieb erhöht Reichweite von E-Fahrzeugen

Mit diesem Prinzip sollen sich erhebliche Stromeinsparungen erreichen lassen, wie Sievers versichert. „Zudem lassen sich so CO2-Emissionen, Spritverbrauch, Verkabelungsaufwand und somit Kosten senken. Auch für Fahrzeuge mit Elektro- und Hybridantrieb ist der CAN-Teilnetzbetrieb ein wichtiger Fortschritt, da er deren Reichweite erhöht und die Ladezeiten optimiert.“

Die großen deutschen Autobauer fördern den Teilnetzbetrieb

Die Automobilhersteller Audi, BMW, Daimler, Porsche und Volkswagen haben sich bereits gemeinsam öffentlich für die Entwicklung neuer Branchenstandards ausgesprochen. Ricky Hudi, Leiter E/E (Elektrik/Elektronik) bei Audi, wandte sich an Halbleiterhersteller und Technologiepartner und forderte alle zur aktiven Unterstützung bei der raschen Einführung von CAN-Teilnetzbetriebsarchitekturen und -lösungen auf.

Teilnetzbetrieb erhöht die Lebensdauer der Steuergeräte

„Der CAN-Teilnetzbetrieb bietet ein großes Potenzial für Energieeinsparungen“, so Ricky Hudi. „Intelligente Weck-Konzepte verlängern zudem die Lebensdauer der Steuergeräte und erhöhen die Reichweite von Elektroautos. Audi und Volkswagen haben daher begonnen, den Teilnetzbetrieb bei der nächsten Generation ihrer Fahrzeugmodelle einzuführen. Audi rechnet damit, durch den CAN-Teilnetzbetriebs mittelfristig die CO2-Emissionen um etwa 2,6 g pro km zu reduzieren und etwa 0,11 l Treibstoff auf 100 km einzusparen.“

Netzwerke der Zukunft arbeiten im Teilnetzbetrieb

Die neuen Chip-Lösungen TJA1145 und UJA1168 ebnen den Weg für Teilnetzbetrieb – die Netzwerke der Zukunft. Sie kombinieren analoge Schaltkreise mit hoch integrierter digitaler Logik. Der TJA1145 ist ein High-Speed CAN-Transceiver, der UJA1168 ein CAN System-Basis-Chip mit einem integrierten Spannungsregler (5V/100mA). Beide Chips unterstützen den CAN-Teilnetzbetrieb mittels der Funktionen „Selektives Wecken“ und „Selektives Abschalten“. Sie werden im kompakten HVSON14-Gehäuse angeboten. Aus Gründen der Rückwärtskompatibilität ist der TJA1145 auch im SO14-Gehäuse erhältlich.

Serienproduktion soll 2012 starten

Erste Muster für TJA1145 und UJA1168 sind ab sofort verfügbar. Serienproduktion und Auslieferung starten im Jahr 2012.

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