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Herausforderung Fahrzeugdiagnose

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In den fol­gen­den Kapi­teln erhal­ten Sie einen Über­blick über Dia­gno­se­sys­te­me in Fahr­zeu­gen. Sie soll­ten am Ende die Scheu vor Fach­be­grif­fen wie ODX, OTX, MVCI, UDS, KWP 2000,  ISOTP, CAN, Flex­Ray, LIN und vie­len ande­ren ver­lo­ren haben. Wir wol­len Ihnen damit Ihren eige­nen Weg durch den Dschun­gel der ASAM, ISO, SAE und Fir­men­stan­dards erleich­tern.

Diagnosesysteme im AutomobilDia­gno­se­sys­te­me im Auto­mo­bil

Um das Auto­fah­ren immer siche­rer, ange­neh­mer und sau­be­rer zu machen, wer­den immer mehr Elek­tro­nik­sys­te­me ein­ge­setzt. Die Dia­gno­se sol­cher kom­ple­xen Sys­te­me wird dadurch zu einer immer grö­ße­ren Her­aus­for­de­rung.

Wenn man sich das pro­gno­s­ti­zier­te Wachs­tum der Auto­mo­bil­elek­tro­nik über alle Märk­te hin­weg anschaut, dann ist zu erken­nen, dass in Län­dern in denen heu­te bereits eine hoher Aus­stat­tungs­grad an Elek­tro­nik­kom­po­nen­ten vor­han­den ist, immer noch ein Wachs­tum von 30 – 50 % für die nächs­ten Jah­re pro­gno­s­ti­ziert wird. Wäh­rend in Märk­ten, in denen der Aus­stat­tungs­grad noch deut­lich gerin­ger ist, Wachs­tums­ra­ten von teil­wei­se über 100 % erwar­tet wird, sie­he Abbil­dung.

Veränderungen in der Automobilindustrie – Marktvolumen und Wachstum in der AutomobilelektronikVer­än­de­run­gen in der Auto­mo­bil­in­dus­trie – Markt­vo­lu­men und Wachs­tum in der Auto­mo­bil­elek­tro­nik

Die trei­ben­den Ele­men­te dabei sind der Wett­be­werbs- und Kos­ten­druck und der Wun­sch, das Fahr­zeug immer indi­vi­du­el­ler an den Kun­den anzu­pas­sen. Es spie­len wach­sen­de Kom­fort- und Sicher­heits­an­for­de­run­gen sowie die Not­wen­dig­keit Roh­stof­fe ein­zu­spa­ren und die Emis­sio­nen zu redu­zie­ren eine große Rol­le. Dar­über hin­aus beein­flus­sen neue Märk­te, neue Kun­den­grup­pen, gesell­schaft­li­che Ent­wick­lun­gen und ein gan­zes Bün­del an gesetz­ge­be­ri­schen Rand­be­din­gun­gen die Ent­wick­lung nach­hal­tig.

Die Elek­trik/Elek­tro­nik erweist sich dabei immer mehr als die Schlüs­sel­tech­no­lo­gie. Man geht davon aus, dass in nähe­rer Zukunft etwa ein Drit­tel der Pro­duk­ti­ons­kos­ten eines Fahr­zeugs auf die Elek­tro­nik ent­fal­len.

Die Funk­tio­na­li­tät wird dabei zuneh­mend in Soft­wa­re rea­li­siert. Typi­scher­wei­se wer­den heu­te neue Funk­tio­nen über meh­re­re Steu­er­ge­rä­te ver­teilt, sodass der Ver­net­zungs­grad zwi­schen den ein­zel­nen Elek­tro­nik­kom­po­nen­ten eine immer grö­ße­re Rol­le spielt.

Wenn wir uns heu­te ein moder­nes Mit­tel­klas­se­fahr­zeug anschau­en, sie­he Abbil­dung, dann haben wir schon in der Grund­aus­stat­tung und erst recht in der Vollaus­stat­tung ein gan­zes Bün­del an Steu­er­ge­rä­ten, die die­ses Fahr­zeug zum Fah­ren bewe­gen: Hier fin­den sich Grund­sys­te­me wie Motor­steue­rung, ABS, ESP etc., Kom­fort­elek­tro­nik wie Licht- und Tür­steue­rung, Ein­park­hil­fe­sys­te­me, Fah­reras­sis­tenz­sys­te­me wie auto­ma­ti­sche Abstands­re­ge­lung, Spur­wech­se­las­sis­ten­ten, Info­tain­ment­sys­te­me wie Radio, Navi­ga­ti­ons­sys­tem, Auto­te­le­fon und vie­les ande­re mehr.

Dies alles wird ver­netzt über eine gan­ze Rei­he von Bus­sys­te­men. Dies ist not­wen­dig, da zum einen die ver­schie­de­nen Bus­sys­te­me für unter­schied­li­che Auf­ga­ben aus­ge­legt sind, da man zum ande­ren ein­zel­nen Funk­tio­na­li­tä­ten aus Sicher­heits­grün­den gegen­ein­an­der abtren­nen möch­te und ein­fach des­halb, weil kei­nes der heu­te vor­han­de­nen Bus­sys­te­me allei­ne in der Lage ist, den Band­brei­ten­be­darf der gesam­ten Bus­kom­mu­ni­ka­tion bereit­zu­stel­len.

Deutsches Mittelklasse Fahrzeug (Stand 2007)Deut­sches Mit­tel­klas­se Fahr­zeug (Stand 2007)

Nach­fol­gend sind die wesent­li­chen Aspek­te zum aktu­el­len Stand und der Ent­wick­lung der Elek­tro­nik im Fahr­zeug auf­ge­lis­tet:

  • Bis zu 80 Steu­er­ge­rä­te, Ten­denz sin­kend ▼
  • Mehr als 1000 Funk­tio­nen, Ten­denz stei­gend ▲
  • > 100 MB Speicher­be­darf, 13% des Pro­duk­ti­ons­wer­tes, Ten­denz stei­gend ▲
  • Hoher Ver­net­zungs­grad zwi­schen den Steu­er­ge­rä­ten
  • Bis zu 3 km Lei­tungs­län­ge
  • Heu­te bis zu 5 ver­schie­de­ne Bus­sys­te­me (K-Line, CAN, LIN, MOST, Flex­Ray) , Ten­denz sin­kend ▼
  • Ins­ge­samt bis zu 20 Bus­se und Sub-Bus­se
  • Bus­last teil­wei­se im Grenz­be­reich

Die heu­te bei moder­nen Ober­klas­se­fahr­zeu­gen ver­wen­de­ten über 80 Steu­er­ge­rä­te wer­den in Zukunft sicher nicht mehr in die­sem Maße zuneh­men. Man wird ver­su­chen, durch höhe­re Inte­gra­tion eher mit etwas weni­ger aus­zu­kom­men. Die Men­ge der Funk­tio­na­li­tä­ten wird jedoch zuneh­men, die Men­ge an Soft­wa­re eben­falls. Der Ver­net­zungs­grad zwi­schen den Steu­er­ge­rä­ten wird eben­falls wei­ter stei­gen. Ver­net­zungs­grad im Sin­ne von mehr Daten­aus­tausch, sicher nicht im Sin­ne von mehr Bus­sys­te­men. Im Gegen­teil: man wird eher ver­su­chen, durch den Ein­satz leis­tungs­fä­hi­ge­rer Sys­te­me die Men­ge an Bus­sys­te­men zu redu­zie­ren. Jedoch die Bus­last wird auch hier im Grenz­be­reich blei­ben.

Herausforderung steigende Komplexität am Beispiel einer FehlerwolkeHer­aus­for­de­rung stei­gen­de Kom­ple­xi­tät am Bei­spiel einer Feh­ler­wol­ke

Die stei­gen­de Kom­ple­xi­tät die­ser Sys­te­me macht sich am ehe­s­ten dann bemerk­bar, wenn etwas nicht so funk­tio­niert, wie es sein soll, sie­he Abbil­dung. Ein Auto­mo­bil­her­stel­ler berich­tet bei­spiels­wei­se fol­gen­des: Wenn bei einem sei­ner Fahr­zeu­ge ein Pin-Anschluss am Gate­way-Stecker aus­fällt, dann wird dies von vie­len Steu­er­ge­rä­ten erkannt, denn alle Steu­er­ge­rä­te über­wa­chen die Bus­kom­mu­ni­ka­tion. Es wer­den dann für nur eine Ursa­che ins­ge­samt 38 Feh­ler­mel­dun­gen in 5 Steu­er­ge­rä­ten gene­riert. Ein Mit­ar­bei­ter der Werk­statt ist unter Umstän­den über­for­dert, hier die rich­ti­ge Lösung zu fin­den.

Steigende Komplexität – LösungenStei­gen­de Kom­ple­xi­tät – Lösun­gen

Im Gegen­satz dazu bezeich­net die Off-Board Kom­mu­ni­ka­tion die Kom­mu­ni­ka­tion der ein­zel­nen Sys­te­me mit einem Sys­tem außer­halb des Fahr­zeugs, dem so genann­ten Tes­ter. Tes­ter gibt es für die Werk­statt, die Pro­duk­tion, die Appli­ka­tion, die Ent­wick­lung oder auch für den TÜV. Die in der obi­gen Abbil­dung dar­ge­stell­te Grund­struk­tur hat sich heu­te in den meis­ten Fahr­zeu­gen eta­bliert: Die ver­schie­de­nen Bus­sys­te­me im Fahr­zeug sind über ein zen­tra­les Gate­way mitein­an­der ver­bun­den, an wel­ches auch der Dia­gno­se­bus ange­schlos­sen ist.

  • Erstellt
    12. Januar 2011
  • Version
    13
  • Geändert
    06. April 2011
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