Lernmaterialien für Fahrerinfo an der Duale Hochschule Baden-Württemberg

Entwicklung:

• ... der Diagnose im Steuergerät
• Test der Diagnosefunktionalität

Produktion:

• Nutzung der Diagnose, um Fahrzeuge zu bauen
• Flashen und Konfiguration der Steuergeräte

Service:

• Nutzung der Diagnose in den Werkstätten zur Fehlersuche

Steuergerät-Software teilt sich auf in Bootloader, Applikationssoftware und Daten

• Bootloader ist dafür verantwortlich, die Applikationssoftware in den Flashspeicher zu übertragen
• Applikationssoftware implementiert eigentliche Steuergerätefunktion

Onboard-Kommunikation:

• Kommunikation mit anderen Steuergeräten
• Austausch von Informationen z.B. als Broadcast über CAN oder Audiodaten über über MOST-Bus

Offboard-Kommunikation:

• Kommunikation mit externen Geräten
  • Werkstatt-Tester
  • Prüfstand in der Produktion
• Kommunikation über Diagnoseprotokolle

I/O-Kommunikation:

• Steuerung von Aktoren (z.B. Fensterhebermotor, Lautsprecher)
• Messen von Sensoren (z.B. Lambda-Sonde, Bedientaste)

Allgemein: Server bietet Dienst an => Client nutzt Dienst

Diagnose: Steuergerät bietet Diagnosedienste an (= Server) => Tester nutzt diese (= Client)

Identifikation: Auslesen von Identifikations- und Prozessdaten aus dem Steuergerät, z.B. von

• Teilenummer des Herstellers (oder des OEM)
• Software-/Hardware-Version

Fehlererkennung: Erkennen von Fehlern im Steuergerät bzw. an dessen Aktoren und Sensoren, z.B.

• Unter-/Überspannung,
• Kurzschluss,
• CD-Lesefehler

Messung: Auslesen von Messwerten aus dem Steuergerät über die Diagnose-Schnittstelle, z.B. 

• Betriebstemperatur
• Betriebsspannung

Steuerung: Ansteuerung von Aktoren am Steuergerät, z.B.

• Ansteuerung des Fensterhebermotors,
• von Lampen
• der Sitzverstellung
• Auswerfen einer CD

Kalibrierung/Konfiguration: Einstellen von Werten im Steuergerät, z.B.

• Einbringen von Kennlinien ins Steuergerät
• Kalibrierung des Fensterhebers oder der Anhängerkupplung
• Diebstahlschutz

Codierung: (Variantencodierung:) Viele Variationsmöglichkeiten im Fahrzeug

• Variable/länderspezifische Ausstattung gewünscht, z.B. Rückfahrkamera, Schiebedach, Sprache ... -> Softwarekonfiguration durch Flags: komplexere Software, aber: kein Flashen bei Produktion notwendig, sondern nur Variantencodierung

Flashen: Updaten von Steuergeräte-Software

• Programmcode
• Daten (z.B. Kennlinien)

Applikation:

• Betrachtung der Diagnosedaten (Inhalte, Werte)
• Diagnose-Kommunikation ist Mittel zum Zweck
• Semantik der Diagnosedaten bekannt (Use-Cases)

Kommunikation:

• Bussysteme (CAN, ...)
• Adressierung (Request-ID, Response-ID)
• Protokolle (KWP, UDS, ...)
• Übertragung von Diagnosedaten (Services)
• Semantik der Diagnosedaten nicht bekannt (Aufruf über Server)

• TP 2.0
• KWP2000 (Keyword Protocol 2000)
• GM-LAN
• UDS (Unified Diagnostic Services)

(+ OBD)

(ISO-TP und DoIP sind nach ISO keine Diagnoseprotokolle, sondern Transportprotokolle)

K-Line:

• Jedes Steuergerät an eigener Leitung

CAN-Bus:

• Steuergeräte an verbundenen Busssystemen
• "Nichttransparentes Gateway"

LIN:

• "Nichttransparentes Gateway"

MOST:

• "Nichttransparentes Gateway"

• 1988 von der amerikanischen "Behörde für die
  Reinhaltung der Luft" (California Air Resources Board =
  CARB) eingefordert
• Absicherung der Einhaltung der Abgasvorschriften über
  die gesamte Lebensdauer
• Abgasrelevante Fehler müssen über eine in den
  Armaturen integrierte Signallampe angezeigt werden
• OBD-Anzeige im Sichtbereich des Fahrers ist für eine
  Zulassung von neuen Fahrzeugen in Europa (EOBD)
  vorgeschrieben

Inhalte sind:

• 64 Bit je Nachricht
• Event Code (11 Bit, feste Texte)
• Location Code (16 Bit, alle Ausfahrten, ... Hrsg: BASt (Bundesamt für Straßenwesen), aktuell ca. 44.000 Orte)
• Expected incident duration
• Affected Extent and other details

Übertragung/Allgemeines:

• TMC = im RDS-System (UKW) codiertes Signal der Verkehrsstörungen
• Niedrige Datenrate
• Alle Meldungen werden zyklisch gesendet (60 bit/s = etwa 10 Meldungen pro Minute)
• Öffentliche Meldungen von T-Systems, verschlüsselte von Navtec (in DE)

Eigene Zusammenfassung:

• TMC enthält digitale Informationen, die (nichthörbar) mit UKW-Signalen mitgesendet werden.
• Ablauf: Verkehrsbeeinträchtigung tritt auf -> Polizei, Kameras o.ä. melden Ereignis -> jede einzelne Beeinträchtigung wird als separate TMC-Meldung gesendet
• Eine TMC-Meldung enthält:
  • Ereigniscode (WAS)
  • Positionscode (WO)
  • evtl. zeitliche Beschränkung = Verfallszeit (WIE LANGE)
• Meldung wird durch weitere Meldung aufgehoben (oder durch Ablauf der Verfallszeit)