Der Micro-Second-Bus in Powertrain-Anwendungen
Kommunikation in automotiven Applikationen
Fortsetzung des Artikels von Teil 4
Kommunikation in automotiven Applikationen
In heutigen Partitionierungen, die diskret aufgebaut sind, wird zwischen dem Spannungsversorgungs-IC und dem Mikrocontroller kein MSB eingesetzt. Dieser Ansatz kann sich aber ändern, sobald eine Integration mit weiteren Subfunktionen wie den Leistungstreibern angestrebt wird. Diese Treiberendstufen werden mit dem MSB zur Steuerung und zur Initialisierung angesteuert. Die Bedienung des Watchdog und auch die Statusüberwachung der Spannungsversorgung kann dann leicht zusätzlich über den MSB abgewickelt werden.
Um die Aktoren kosteneffizient ansteuern zu können, ist eine intelligente Partitionierung von Schaltern und Brücken notwendig. Folgende Punkte sind dabei zu beachten:
- Die Kosten der Integration.
- Die Anzahl der Pins und die dadurch verursachten Leiterplattenkosten.
- Der benötigte Platz.
- Die Zuverlässigkeit: Durch eine erhöhte Anzahl von Pins und Verbindungen steigt die Fehlerwahrscheinlichkeit bei der Fertigung und im späteren Betrieb.
- Die durch die Treiberendstufen verursachte Verlustleistung und die damit zusammenhängenden Aufwände für die Kühlung.
- Flexibilität, Skalierbarkeit und Modularität, um die ECU an verschiedenste Forderungen der Fahrzeughersteller anpassen zu können.
- Optimierung der Kommunikation zwischen dem Mikrocontroller und der Leistungsendstufen.
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Solche Aspekte werden in der Bausteinfamilie „FLEX“ von Infineon Technologies berücksichtigt. Sie beinhaltet heute Bausteine mit zwei Kanälen: den TLE8102SG mit Strom-Sensierung für die Heizung der Lambda-Sonde und den TLE8104E für elektromagnetische Lasten wie Ventile oder Injektoren für die Einlasskanaleinspritzung. Die Bausteinfamilie FLEX 10/12 beinhaltet u.a. den TLE-8110EE mit sechs Kanälen für elektromagnetische Ventile und mit vier Kanälen z.B. für Relais und andere kleinere Lasten.
Eine weitere Entwicklung der FLEX-Familie, die MSB voll unterstützen wird, ist mit dem FLEX10/ TLE8710EE und dem FLEX18/ TLE-8718SA geplant. Der FLEX10 ist ein äußerst flexibler 10-Kanal-Low-Side-Schalter mit 0,3 bis 1,2 Ω Kanalwiderstand (typischerweise bei Raumtemperatur). Der Baustein ist speziell für die Parallelschaltung von Kanälen vorbereitet. Dies führt zur Erhöhung der Flexibilität in verschiedensten Partitionierungen (Bild 1). Der FLEX18 bietet 18 Kanäle zwischen 0,25 und 2,4 Ω.
Alle Bausteine sind für den Einsatz im Automobil vorbereitet, verfügen über Diagnosefunktionen und sind robust gegen elektrostatische Entladungen und Kurzschlüsse. Beide Bausteine stehen als Prototypen bereits zur Verfügung. Die Entwicklung der endgültigen MSB-Versionen dieser beiden Bausteine für den offenen Markt ist derzeit im Gange.
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- Anforderungen an den MSB
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