Infineon unterstützt zonale E/E-Architektur in der Neue Klasse

Softwaredefinierte Fahrzeuge verlagern Funktionen von festen Steuergeräten hin zu zentraler Rechenleistung und vernetzter Steuerung und betreffen damit Antrieb, Fahrerassistenz und Energiemanagement. In diesem Zusammenhang liefert die Infineon Technologies AG Halbleiterkomponenten für die E/E-Architektur der Plattform Neue Klasse der BMW Group.

Zentrale Rechner statt verteilter Steuergeräte
Die Architektur der Neue Klasse nutzt mehrere Domänenrechner anstelle zahlreicher einzelner ECUs – ein Ansatz, der zunehmend mit dem softwaredefinierten Fahrzeug verbunden wird. Infineon stellt AURIX™- und TRAVEO™-Mikrocontroller, BRIGHTLANE™-Ethernet-Konnektivität, OPTIREG™-Power-ICs sowie PROFET™-Smart-Power-Schalter und eFuses bereit.

Die Trennung von Software und Hardware ermöglicht Software-over-the-Air-Updates (SOTA) ohne Hardwareänderungen. Fahrzeugfunktionen lassen sich dadurch nach der Produktion an regulatorische Anforderungen oder neue Funktionen anpassen – eine Fähigkeit, die in vernetzten Automotive-Data-Ecosystem-Anwendungen zunehmend erforderlich wird.

Ein Steuergerät für die Fahrdynamik
Vier zentrale Rechner („Superbrains“) übernehmen Fahrzeugfunktionen. Eine Einheit, als „Heart of Joy“ bezeichnet, steuert Beschleunigung, Bremsen und Lenkung innerhalb eines einzigen Verarbeitungssystems statt verteilter Module.

Der Controller basiert auf einem AURIX™-TC4D-Mikrocontroller der neuesten Generation und ist über BRIGHTLANE™-Automotive-Ethernet mit anderen Systemen verbunden. Echtzeitkommunikation reduziert die Latenz zwischen Fahrdynamik-Subsystemen. Die Zusammenführung der Funktionen unterstützt zudem koordiniertes Rekuperationsbremsen und erhöht damit die Reichweite.

Die übrigen Recheneinheiten übernehmen automatisiertes Fahren, Infotainment und Basisfahrzeugfunktionen. Drei Zone Control Units bündeln Sensoren und Aktoren und verteilen Energie und Daten an End-ECUs für Traktionsumrichter, Batteriemanagement und On-Board-Laden.

Weniger Kabel und softwaregesteuerte Energieverteilung
Die zonale Topologie verändert die physische Fahrzeugintegration. In der Umsetzung im BMW iX3 ist der Kabelbaum etwa 600 Meter kürzer als in früheren Fahrzeuggenerationen, was einer Gewichtsreduktion von rund 30 % entspricht.

Herkömmliche Sicherungen werden teilweise durch programmierbare eFuses aus der PROFET™-Wire-Guard-Familie ersetzt, wobei bis zu 150 Sicherungen pro Fahrzeug entfallen. Die Bausteine ermöglichen softwaregesteuertes Lastmanagement: Nicht benötigte Verbraucher werden je nach Betriebszustand – etwa beim Laden, Parken oder Fahren – abgeschaltet. Dadurch sinkt der Energieverbrauch um etwa 20 %.

Bedeutung für skalierbare Elektroplattformen
Die Architektur kombiniert zentrale Rechenleistung, Ethernet-Kommunikation und verteilte Leistungselektronik zur Unterstützung langfristiger Funktions­erweiterungen. Da Softwarefunktionen von Hardwaremodulen entkoppelt sind, lässt sich das Fahrzeugverhalten über den Lebenszyklus anpassen, ohne die elektronische Architektur zu verändern. Dieser Ansatz entspricht der branchenweiten Entwicklung hin zu skalierbaren Elektroplattformen und softwaredefinierten Fahrzeugarchitekturen.

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