Intelligente Kfz-Schließsysteme
Intelligente Steuergeräte für elektrische Kfz-Schließsysteme mit Steuerung und Überwachung der Ein- und Ausstiegspositionen tragen als direktes Bindeglied zu Fahrer und Fahrgästen wesentlich zum Nutzererlebnis bei und stellen für die Automobilhersteller ein Unterscheidungsmerkmal dar. Zu intelligenten Kfz-Schließsystemen gehören die folgenden Komponenten:
- Elektrische Heckklappen und elektrische Kofferraumhauben: Ermöglichen durch Anheben, Absenken und Verriegeln bei einem SUV oder einer Limousine den Zugang zum Stauraum im Fahrzeugheck, in vielen Fällen ohne Zutun von Fahrer oder Insassen.
- Elektrische Schiebetüren: Ermöglichen eine horizontale Bewegung einschließlich Verriegelung der Schiebetüren von Kleintransportern, Minivans oder Kombi-Limousine.
- Elektrische Türen: Ermöglichen das selbsttätige Öffnen und Schließen von Fahrertür bzw. Beifahrertüren eines Fahrzeugs und sorgen somit für ein leichtes Ein- und Aussteigen.
- Elektrische Ladebordwände: Ermöglichen das Anheben und Absenken der Bordwand der Ladefläche eines Pick-ups.
- Elektrische Cabrio-Verdecke: Ermöglichen das Öffnen oder Schließen eines Faltverdecks oder Hardtops bei Cabrios.
Für intelligente Fensterheber und Schiebedachmodule werden kleinere Motoren eingesetzt, für die andere Anforderungen gelten und bei denen vorzugsweise mechatronische Lösungen zum Einsatz kommen.
Während elektromechanische Systeme wie elektrische Fensterheber in modernen Fahrzeugen seit langer Zeit Grundausstattung jedes Fahrzeugs sind, verlassen elektrische Heckklappen und weitere intelligente automatische Schließsysteme inzwischen die Nische der Extras und gehören allmählich ebenfalls zur Standardausstattung der Fahrzeuge. Die Herausforderungen, die sich bei der Erfüllung der Zielvorgaben hinsichtlich Stromversorgung, Kommunikation, Sensorik, Betätigung und Steuerung sowie Ruhestrom ergeben, sind ähnlich. Bei Steuergeräten für intelligente Kfz-Schließsysteme, die möglichst wenig Platz beanspruchen und eine möglichst niedrige Verlustleistung sowie einen niedrigen Ruhestrom aufweisen sollen, ist beim Design der Faktor Integration von ganz zentraler Bedeutung.
Für diese Anforderung ist das Produktportfolio von Infineon bestens geeignet. Wir bieten zahlreiche Produktfamilien mit einer hohen Integrationsdichte:
- SBC (System Basis Chip) kombiniert Systemstromversorgung, Kommunikationsschnittstelle, Diagnose, Schaltfunktionen und ausfallsicheren Ausgang sowie unerreicht niedrige Ruheströme in einem einzigen Produkt.
- Multi MOSFET Driver IC ist eine Produktfamilie von Treiber-ICs mit mehreren MOSFETs zur Ansteuerung von bis zu acht Halbbrückenschaltern (mit externen MOSFETs) mit unerreicht niedrigen Ruheströmen
- NovalithIC™ bietet niederohmige, geschützte Halbbrückenschalter (mit integrierten MOSFETs) in Kompaktbauweise.
Wie bei vielen Designs für die Motorleistungsregelung liegt einer der kritischen Punkte in der Begrenzung der elektromagnetischen Abstrahlung während des Betriebs mit Pulsbreitenmodulation. Bei den Produkten, die Infineon für diese Zwecke anbietet (Multi MOSFET Driver IC und NovalithIC™), ist ein idealer Kompromiss zwischen elektromagnetischer Verträglichkeit und geringer Verlustleistung gelungen.
Eine zusätzliche Herausforderung für das Design von Steuergeräten für intelligente Kfz-Schließsysteme ergibt sich aus der wachsenden Anzahl von Konfigurationsvarianten entsprechend der vom Automobilhersteller verfolgten Plattformstrategie. Damit die vielfältigen Varianten über ein einziges Platinen-Design abgedeckt werden können, ist Skalierbarkeit innerhalb der Produktfamilien zu einer absoluten Notwendigkeit geworden.
Die MCU-Produktfamilie Traveo™ von Infineon verfügt über skalierbare Speicher- und E/A-Funktionen, die das Design von elektrischen Schließsystemen auf OEM-Plattformen unterstützen. So bietet beispielsweise die Produktfamilie PROFET™ von Infineon den höchsten Grad an Skalierbarkeit bei den ICs für intelligente High-Side-Leistungsschalter auf dem Markt.
FD-Transceiver für den CAN-Bus
Hall-Positionssensoren
Low-Drop-Spannungsregler
LIN-Transceiver
Mikrocontroller
MOSFETs
Intelligente Halbbrücken
Intelligente High-Side-Schalter
SBC (System Basis Chips)
Bei all diesen Anwendungen erfolgt die Regelung entweder elektromechanisch oder vollelektronisch, wobei der letztgenannte Ansatz deutliche Vorteile aufweist:
- Der Fahrer wird nicht durch das Klicken von Relais irritiert, was bei immer leiseren Fahrzeugen (z. B. Hybrid- oder Elektrofahrzeuge, Autos mit Start/Stopp-Funktion) immer wichtiger wird.
- Durch die PWM-Motorregelung wird der Komfort eines sanften Auslaufens der Bewegung vermittelt, wobei laute Geräusche und die Gefahr beim Zuschlagen der Tür vermieden werden. Dies trägt zu einem angenehmeren Nutzererlebnis bei.
- Konstruktion leichterer und dünnerer Türen oder Karosserieteile, da durch den geringeren Platzbedarf und die niedrigere Bauhöhe dünnere Steuergeräte gebaut werden können.
- Anhaltend positives Nutzererlebnis und Vermeidung von Werkstattbesuchen, da Lösungen in Festkörpertechnologie mit Sensor-, Diagnose- und Schutzkomponenten zusätzliche Intelligenz, Unempfindlichkeit und Sicherheit bieten.
- Durch FOTA-Aktualisierungen kann die Steuerungssoftware nach der Produktionsfreigabe stets auf dem neuesten Stand gehalten werden
Beim ECU-Design werden für Module für intelligente Kfz-Schließsysteme folgende Komponenten benötigt:
- Skalierbare Multi-MOSFET-Treiber zur Konfiguration diverser Halbbrücken aus externen MOSFETs
- Robuste, skalierbare MOSFETs zur Konstruktion von Halbbrücken- und H-Brücken-Schaltern
- Eine Stromversorgungs- und Kommunikationsschnittstelle in diskreter (Spannungsregler + LIN-/CAN-Transceiver) oder integrierter Bauweise (SBC)
- Skalierbare, ein- und mehrkanalige High-Side- und Low-Side-Schalter mit Sensor-, Diagnose- und Schutzfunktionen
- Skalierbare Halbbrückenschalter in Kompaktbauweise mit Sensor-, Diagnose- und Schutzfunktionen
Ein Mikrocontroller, der optimal für die jeweiligen Systemanforderungen geeignet ist – von kostengünstigen bis hin zu High-End-Modulen mit Optionen für den lokalen Entscheidungsfindungsprozess.
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Lerninhalte:
- Nach einer Einführung in die Optimierung von MOSFET-Treiber-ICs erfahren Sie, wie der Einschaltvorgang von MOSFETs abläuft.
- Ferner erhalten Sie einen tieferen Einblick in die adaptive MOSFET-Ansteuerung.
Lerninhalte:
- Sie erhalten eine Einführung in die Motorsystem-ICs der Projektfamilie TLE956x. Hierbei handelt es sich um die weltweit ersten ICs, in denen Halbbrücken-Gate-Treiber, Stromversorgungsbausteine und eine Kommunikationsschnittstelle in einer einzigen Komponente kombiniert sind.
- Ferner lernen Sie die Hauptfunktionen und -vorteile der TLE956x-ICs kennen.
Lerninhalte:
- Sie erhalten eine Einführung in die Produktfamilie TLE985x, die Bestandteil einer Plattform mit speziell für hoch integrierte Motorregelungslösungen entwickelten Produkten ist, die speziell für geringen Platzbedarf entwickelt wurden.
- Ferner lernen Sie die Hauptfunktionen und -vorteile der TLE985x-ICs kennen.
Lerninhalte:
- Sie erhalten eine Einführung in die Produktfamilie TLE9210x, die aus Treiber-ICs mit mehreren MOSFETs zur Ansteuerung von bis zu acht Halbbrückenschaltern (bis zu 16 n-Kanal-MOSFETs) besteht, die alle in einem einzigen Gehäuse untergebracht sind.
- Ferner lernen Sie die Hauptfunktionen und -anwendungen der TLE9210x-ICs kennen.
Lerninhalte:
- Sie erhalten eine Einführung in die große Auswahl an MOSFETs von Infineon für Mild-Hybrid-Fahrzeuge (MHEV).
- Sie erfahren, warum und wie Infineon seine Position im Markt der 40-V-MOSFETs festigt, und lernen Sie die neuesten 60-V-MOSFETs von Infineon kennen.
Lerninhalte:
- Sie lernen die spezifischen Komponenten einer Anwendung auf MOSFET-Basis kennen.
- Außerdem erfahren Sie, worauf beim Einsatz von MOSFETs anstelle von Relais zu achten ist.
Lerninhalte:
- Kennen Sie die Stromversorgungslösungen der Produktfamilie OPTIREG™ von Infineon?
- Warum sind die OPTIREG™-Produkte anderen Lösungen auf dem Markt überlegen?
