Continental Das Zusammenspiel der Dinge

2014 wird sich die Automobilelektronik in sehr vielen Bereichen weiterentwickeln: ob durch die Modularisierung wiederverwendbarer Funktionen, ein umfassendes Energie-Management, die schrittweise Vernetzung, die Bewältigung immer größerer Datenmengen, den Einfluss der Unterhaltungselektronik oder durch neue Bedienkonzepte.

Ohne leistungsfähige Elektronik würde kein Auto aktuellen und künftigen Anforderungen genügen. Das Zusammenspiel von Hardware und Software (Funktionen) in der Systemarchitektur entscheidet darüber, was ein Auto „kann“. Wegen dieser exponierten Rolle der Automobilelektronik richten sich große Erwartungen an ihre Weiterentwicklung. In den aktuellen Trends spiegeln sich die Lösungswege der dabei in besonderer Weise geforderten Zulieferindustrie und deren Partner wider.

Wachsende Komplexität beherrschen

Weit oben auf der Liste der Trends stehen Strategien, mit denen die wachsende Komplexität der Elektronik im Fahrzeug zu möglichst geringen Kosten und bei unverändert hohem Sicherheitsniveau beherrschbar bleibt. Angesichts zahlloser Funktionen im Fahrzeug, die auf Hard- und Software beruhen, Dutzenden von Steuergeräten, immer mehr Sensoren und in der Regel gleich mehreren parallelen Bussystemen droht die Entwicklung und Anpassung von Funktionen immer aufwendiger zu werden. So löst man sich beim heutigen Entwurf von E/E-Fahrzeugarchitekturen zunehmend von der früheren Zuordnung eines Sensors pro Funktion. Stattdessen werden Signale durch Vernetzung mehrfach genutzt.

Der steigenden Komplexität lässt sich nur mit geeigneten Prinzipien gegensteuern. Ein Beispiel ist die Chassis Domain Control Unit (CDCU), die als zen­tra­les Steuergerät eine Hauptrolle bei dem Sicherheitskonzept ContiGuard in der Vernetzung von elektronischen Fahrwerk- und Sicherheitssystemen übernehmen kann. Ein wichtiges Beispiel ist die Modularisierung wiederverwendbarer Funktionen, wie sie sich bei AUTOSAR seit zehn Jahren bewährt. Allein Continental hat inzwischen über 100 AUTOSAR-Serienprojekte entwickelt. Diese Form der Standardisierung und der Wiederverwendung von erprobten Funktionen erlaubt es, die steigende Komplexität wirtschaftlich in Systemarchitekturen abzubilden.

Variabilität im Antriebsstrang durch Elektrifizierung

Die Motorsteuerung liefert ein gutes Beispiel: Bedingt durch die vielfältigen Optionen einer Elektrifizierung nach Maß sowie durch alternative Kraftstoffe ist der mögliche Umfang der Funktionen im Motorsteuergerät sowie die Vernetzung über Domänengrenzen hinaus stark angewachsen. Als Treiber wirken die Antriebsstrang-Konfigurationen, mit denen die Effizienz der Fahrzeuge weiter gesteigert wird. Die Variabilität im Antrieb reicht vom optimierten Verbrenner über den Mikro-Hybrid mit 12 oder künftig 48 Volt Eco Drive hin zu Hochvolt-Hybriden bzw. Plug-in-Hybriden und letztlich bis zu Elektrofahrzeugen. Eines ist dabei typisch: Anstelle eines einzigen Energieflusses gilt es, die Balance und Fließrichtung von mehreren Energieströmen zu regeln.

Da innerhalb einer Modellreihe eines OEM zahlreiche Antriebsstrangvarianten existieren können, steigt die Varianz. Um diese Vielfalt bei vertretbarem Individualisierungs- und Testaufwand umsetzen zu können, sind modulare Konzepte mit gekapselten Funktionen, wie sie in der Motorsteuerungsarchitektur EMS 3 von Continental existieren, unerlässlich. Dieses auf AUTOSAR 4.0 basierende Konzept ist eine entscheidende Hilfe, um Anforderungen der Komplexität, der Ausfallsicherheit, kurzer Entwicklungszeiten, wachsender Modellvielfalt und steigender Funktionsumfänge zu bewältigen. Analog zur Motorsteuerung muss die Entwicklungsarbeit bei Getriebesteuergeräten die Vielfalt an Betriebszuständen in Hybridfahrzeugen unterstützen.

Um ein Fahrzeug CO2-optimiert von A nach B bewegen zu können, muss man die verfügbaren Energiespeicher und -quellen möglichst vorausschauend und in Kenntnis der Fahrstrecke kombinieren können. Kaum ein Thema gewinnt folglich so stark an Bedeutung für den CO2-Ausstoß und die Reichweite wie das umfassende Energie-Management im Fahrzeug.