Auf dem 15. Fachkongress „Fortschritte in der Automobilelektronik“ in Ludwigsburg verkündeten die die E/E-Leiter der sechs deutschen Automobilhersteller Audi, BMW, Daimler, Opel, Porsche und Volkswagen im Juni 2011, dass sie den Teilnetzbetrieb bei Steuergeräten im Rahmen des sogenannten CAN Partial Network in die Tat umsetzen wollen und daher standardisiert haben. Beim Teilnetzbetrieb lassen sich die Steuergeräte individuell aktivieren und deaktivieren (in den energiesparenden Schlafmodus versetzen).

„Es ist schließlich nicht immer notwendig, alle Steuergeräte und Systeme im Fahrzeug gleichzeitig in Betrieb haben zu müssen“, erläuterte Audis E/E-Leiter Ricky Hudi im Juni. „Es geht darum, auch auf diesem Gebiet Energie zu sparen. Abschätzungen ergeben, dass wir so etwa bis  zu 10 Ampere einsparen können – und das entspricht ungefähr 2,6 g CO2 beziehungsweise 0,11 l Verbrauchsersparnis.“ (siehe Link)

Bei Volkswagen und Audi wird der Teilnetzbetrieb beispielsweise in der nächsten Generation des modularen Längsbaukastens eingeführt, aber schon jetzt gibt es von mehreren Halbleiterherstellern die passenden Bausteine zur Umsetzung, die wir nachfolgend vorstellen.

Bild 1: Der Elmos-Chip im Systemverbund.

Bild 1: Der Elmos-Chip im Systemverbund.Elmos

Elmos

Bereits im Oktober 2010 informierte Elmos in knappen Worten über seinen HS-CAN-Transceiver E520.13 für CAN Partial Networking, ohne dabei viele konkrete Infos über das IC herauszugeben. Immerhin hieß es damals „Der E520.13 wird bereits jetzt von einem großen deutschen OEM-Leitkunden im Fahrzeug getestet“ und dass die Stromaufnahme eines Steuergeräts im Ruhezustand unter 500 µA beträgt. Damit hat Elmos den weltweit ersten Transceiver für den Teilnetzbetrieb auf den Markt gebracht.

Mittlerweile gibt es weitere Infos zu dem ISO11898-5-kompatiblen Baustein, der sich über verschiedene Quellen aufwecken lässt, nämlich über ein lokales Wake-Up, über ein konventionelles Remote-Wake-Up, per SPI-Wake-Up sowie über eine selektive Wake-Up-Funktion die per CAN-ID und von der Daten-Payload ausgelöst wird. Das IC arbeitetet in den drei Systemzuständen Sleep, Frame-Detect und Normal, in denen es jeweils typisch 20 µA, 500 µA beziehungsweise 100 µA aufnimmt. Die Konfiguration erfolgt per SPI.

Im Internet hat Elmos eine gut gemachte Themenseite zum Thema CAN Partial Network erstellt, die sich neben dem Öko-Benefit und den Applikationen auch mit den Voraussetzungen, den technischen Aspekten und der praktischen Umsetzung beschäftigt. Auf diese deutschsprachigen Infos (inklusive einem YouTube-Video zur Funktionsweise) können Sie ganz bequem per infoDIRECT zugreifen.

Bild 2: NXP setzt beim Teilnetzbetrieb auf Gehäuse des Typs HVSON14.

Bild 2: NXP setzt beim Teilnetzbetrieb auf Gehäuse des Typs HVSON14.NXP

NXP

Der Halbleiterhersteller NXP rühmte sich im Sommer diesen Jahres mit der „weltweit ersten Chip-Lösung nach NWP ISO 11898-6 und AUTOSAR R3.2.1, die den CAN-Teilnetzbetrieb unterstützt“. Es handelt sich hierbei um den Standalone-CAN-Transceiver TJA1145 sowie den System-Basis-Chip (SBC) UJA1168 mit integriertem Spannungsregler (5 V/100 mA). Beide Chips unterstützen den CAN-Teilnetzbetrieb mittels der Funktionen „Selektives Wecken“ und „Selektives Abschalten“. Die Chips sind in Gehäusen des Typs HVSON14 erhältlich, der TJA1145 aus Gründen der Rückwärtskompatibilität im SO14-Gehäuse. Serienproduktion und Auslieferung starten im Jahr 2012.

Bild 3: Blockschaltbild des HS-CAN-Transceivers von Infineon, der CAN Partial Network unterstützt.

Bild 3: Blockschaltbild des HS-CAN-Transceivers von Infineon, der CAN Partial Network unterstützt.Infineon

Infineon

… hat in Baden-Baden einige Details zum neuen TLE9267QX vorgestellt. Dieser neue Baustein soll zum TLE926xQX pinkompatibel sein und das selektive Wake-Up gemäß ISO11898-6 unterstützen. Auch Infineon setzt bei der Steuerung und Diagnose des Bausteins auf die SPI-Schnittstelle. Diverse Spannungsregler hat Infineon bereits integriert. Außer dem Blockschaltbild (Bild 3) lagen bei Redaktionsschluss noch keine weiteren Infos vor.

STMicroelectronics

Der CAN/LIN-Transceiver des Typs L99PM72PXP von ST an für Automotive-Anwendungen ist das „Resultat der engen Zusammenarbeit zwischen ST und einem namhaften deutschen Autohersteller, der das neue IC als erster Kunde in seinen Fahrzeugen einsetzen wird“. Der L99PM72PXP enthält ein Physical Layer für HS-CAN sowie LIN und unterstützt den Teilnetzbetrieb. Dabei überwacht der Baustein den CAN-Bus autonom, ohne dass der Hauptprozessor des Moduls aktiv ist. Er aktiviert das Modul nur, wenn ein korrekt adressiertes Aufwecksignal erkannt wurde.

Bild 4: STMicroelectronics unterstreicht das grüne Potenzial des Teilnetzbetriebs.

Bild 4: STMicroelectronics unterstreicht das grüne Potenzial des Teilnetzbetriebs.STMicroelectronics

Beim Design des ICs legte ST besonderen Wert auf die Fehlersicherheit. Als Gehäuse dient ein PowerSSO-36. Voraussichtlich im dritten Quartal 2012 soll der Baustein in die Massenproduktion gehen. ST hat mit einem Tausender-Preis von 2,30 US-$ pro IC als erster Hersteller öffentlich einen Preisrahmen abgesteckt.