Elektronik BMW nutzt zonale Architektur in der Neuen Klasse

Anbieter zum Thema

Preh GmbH

invenio AG

Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

BMW verabschiedet sich mit der Neuen Klasse vom klassischen Netzwerk aus Steuergeräten. Stattdessen steuern vier Zonencomputer die wichtigsten Fahrzeugfunktionen. 

BMW setzt in der Neuen Klasse erstmals ein zonales Daten-Netzwerk  ein. Vier Hochleistungs-Computer verwalten dabei die wichtigsten Funktionen: Infotainment, automatisiertes Fahren, Fahrdynamik und Basisfunktionen, etwa Fahrzeugzugang, Klima und Komfort. Die vier Rechner haben gegenüber der aktuellen Fahrzeuggeneration laut Hersteller weit mehr als die 20-fache Rechenleistung – und eine um 20 Prozent verbesserte Energieeffizienz.
Der Kabelbaum ist in vier Zonen unterteilt: Vorderwagen, Rumpf, Heck und Dach. Die Computer sind über Highspeed-Datenverbindungen mit kleineren Steuergeräten vernetzt, den Zonen-Controllern. Diese steuern und bündeln den Datenfluss der Elektronik in und aus den Zonen. 
Die Kabel im Fahrzeug sind zonenbezogen und deswegen kürzer, dünner und leichter. In Zahlen: 600 Meter weniger Kabel und 30 Prozent weniger Gewicht, verglichen mit der Vorgängergeneration.

Fahrzeug und Software unabhängig entwickeln

„Diese Architektur erlaubt es uns, die Entwicklung von Fahrzeug und Software voneinander zu entkoppeln. Der Vorteil: Mehr noch als heute bleiben alle künftigen BMW Modelle via Over-the-Air Upgrades digital auf dem neuesten Stand und erhalten Updates auch noch aus der nächsten und übernächsten Fahrzeuggeneration“ beschreibt Frank Weber, BMW-Entwicklungsvorstand. Weber wird sein Amt zu Ende Mai an seinen Nachfolger Joachim Post abgeben.

Smarte Sicherungen erlauben intelligentes Steuern

Eine Voraussetzung für dünnere und leichtere Kabel sind laut BMW digitale Sicherungen, „Smart eFuses“, die bis zu 150 klassische Schmelzsicherungen ersetzen. Die E-Fuses sind für die digital gesteuerte Energieverteilung auf Komponenten programmierbar. Das heißt: das selektive Aktivieren von Komponenten, etwa für Powermodi. Für unterschiedliche Fahrzeugzustände wie Fahren, Parken, Laden und Upgraden können nicht benötigte Verbraucher deaktiviert werden.

Software weiterentwickeln – nicht immer neu

„Mit der Einführung der Neuen Klasse kommen wir bei der Software-Entwicklung in einen Modus, in dem wir Software-Kontinuität erreichen. Das heißt, wir entwickeln Software stetig weiter und nicht immer wieder neu“, erklärt Christoph Grote. Grote leitet bei BMW die Einheit Elektronik und Software.
Der „Shared Service Layer“, eine Middleware, verbindet die vier Computer, dient unter anderem der Cybersicherheit und erlaubt Over-the-Air Updates. Mittels vernetzter domänenübergreifender Datenquellen sollen außerdem KI-Funktionen möglich sein.

Viel Software-Entwicklung für die Neue Klasse

Für die Neue Klasse arbeiten die Entwickler-Teams laut BMW an weit über 1.000 Software-Modulen, in über 20 GB Software und über 500 Millionen Zeilen Code – das Ergebnis integrieren sie auf den Zonencomputern und in der übrigen Elektronik-Architektur im Fahrzeug. 
Unterstützung erhalten sie von diversen Tools die auf generative KI zurückgreifen. BMW nennt diese Tool-Kette „CodeCraft“ – und spricht von schnellerer Entwicklung und höherer Qualität. Code Craft läuft laut BMW in der Cloud auf bis zu 75.000 virtuellen Prozessoren. Weit über 10.000 Software-Entwickler können parallel arbeiten.

Volkswagen und Xpeng arbeiten an Zonen-Architektur

Volkswagen arbeitet gemeinsam mit Xpeng ebenfalls an einer Architektur mit Zonensteuergeräten. Die „China Electrical Architecture“, CEA, will VW ab dem Jahr 2026 in lokal produzierten Elektrofahrzeugen einsetzen. Der Autohersteller will so digitale Dienste in den China-Fahrzeugen schnell ausbauen – und vor allem Geld sparen: Laut VW verringert die zonale Struktur die Zahl elektronischer Steuergeräte gegenüber heute üblichen Systemen um bis zu 30 Prozent und senkt die Kosten gegenüber dem MEB um 40 Prozent.