Handbuch Kraftfahrzeugelektronik

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1 Henning Wallentowitz Konrad Reif (Hrsg.) Handbuch Kraftfahrzeugelektronik Grundlagen - Komponenten - Systeme - Anwendungen 2., verbesserte und aktualisierte Auflage Mit 757 Abbildungen und 124 Tabellen PRAXIS ATZ/MTZ-Fachbuch VIEWEG+ TEUBNER

2 Inhaltsverzeichnis I Einleitung.. 2 Motor und Antriebsstrang Motormanagement Anforderungen Emissionen, Verbrauch und Fahrbarkeit Brennverfahren und Einspritzverfahren Systeme für die Direkteinspritzung Saugrohreinspritzung Belastung Funktionen Übersicht Motorsteuerungsfunktionen Drehmomentbasierte Funktionsstruktur Drehmomentenmodell Fahrbarkeitsfunktionen Drehzahlregelung Verbrennungsartumschaltung Füllungssteuerung Saugrohrmodell Ladedruckregelung Abgasrückführung Weitere Aktoren zur Füllungssteuerung Zündung ~ Ermittlung des Sollwerts für den Zündzeitpunkt Klopfregelung Schnittstellen zur Basis-Software Einspritzung Ottomotor mit Direkteinspritzung Ottomotor mit Saugrohreinspritzung Dieselmotor Abgasnachbehandlung Betriebsartenmanager für die Abgasnachbehandlung On-Board-Diagnose E-Gas-Überwachungskonzept Sonderformen Getriebesteuerung Getriebekonzepte Manuelle Schaltgetriebe Automatisierte Schaltgetriebe Automatische Getriebe Stufeulose Automatikgetriebe Doppelkupplungsgetriebe Allrad-Antrieb Hybridantriebe Funktionen und Software Funktionsübersicht Fahrstrategie Fahrfunktionen Aktorfunktionen Basisfuiiktionen Einbindung in den Antriebsstrang 38

3 XVI Inhaltsverzeichnis 2.3 Steuerungen für Motor und Getriebe Konzeptionelle Gemeinsamkeiten bei Motor- und Getriebesteuerungen Gehäuse- und Aufbautechnik Umgebungsanforderungen Stand-alone-Produkte Verbindungstechnik Elektronikkonzepte Grundstruktur Elektronische Bauelemente und Schaltungen Besonderheiten der Motorsteuergeräte-Hardware Zündung, Klopfsignalauswertung Ansteuerung magnetventilbetätigter Injektoren in der Direkteinspritzung Ansteuerung von Piezo-Injektoren in der Direkteinspritzung Besonderheiten der Getriebeelektronik Integrierte Steuerungen Elektronik für Getriebesteuerungen Stromregler für elektromagnetische Ventile Hochintegrierte Bausteine für Anwendungen in Getriebesteuergeräten Software Funktionale Anforderungen Nicht-funktionale Anforderungen Software-Architektur Infrastrukturelle Software Betriebssystem Signalaufbereitung Signalausgabe Diagnose-Funktionen Getriebesteuerung im Nutzfahrzeug Übersicht über Nutzfahrzeuggetriebe Lastschalt-Automatgetriebe Automatische Getriebe Integrierte Getriebebremse Automatisierungstechnologien für automatische Getriebe Elektromotorische Steuerung für automatische Getriebe Elektrohydraulische Steuerung für automatische Getriebe Elektropneumatische Steuerung für automatische Getriebe Elektronische Steuerung Systemanforderungen Inegrierter Getriebesteller Integrierter Kupplungssteller Aufbau der Elektronik Funktionen Kupplungsregelung Schaltablaufsteuerung Fahrstrategie Sonstige Funktionen Steuerungssoftware Software-Struktur Software-Konfiguration und Applikation Systemintegration im Fahrzeugnetzwerk Systemschnittstelle im CAN-Systemverbund Fahrzeug-Starter Einleitung Elektromotorische Grundlagen Schaltungsarten Starter für Personenkraftwagen 77

4 Inhaltsverzeichnis XVII Starter für Nutzfahrzeuge Schraubtrieb-Starter der Motorradtechnik Startsteuerungen Hybridantriebe Motivation zur Entwicklung von Hybridantrieben Hybride Antriebsstrukturen Schlüsselkomponenten Betriebsstrategie Antriebsintegration Fahrzeugbeispiele Bewertung Brennstoffzellen Einführung Umfeld und Motivation Historie der Brennstoffzelle Eigenschaften und Grundprinzipien Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle Aufbau und Funktionsweise Technischer Stand und Herausforderungen Lebensdauer Kaltstarteigenschaften von Brennstoffzellen-Stacks Kosten Brennstoffzellensystem und -antrieb Kraftstoffe, Kraftstoffaufbereitung und Kraftstoffspeicher Kraftstoffe Kraftstoffaufbereitung Mobile Wasserstoffspeicher Aufbau eines Brennstoffzellensystems Antriebsstrangkomponenten und Hybridisierung Brennstoffzellen-Fahrzeuge Rückblick und aktueller Stand Antriebsstrang Personenkraftwagen Antriebsstrang Nutzfahrzeuge Ausblick Simulation und Modellbildung in der Motorentechnik Motorenentwicklungsprozess Baugruppen des Motors Berechnungsmethoden und Berechnungsaufgaben Strukturanalyse System Performance Modeling Beispiele für thermofluiddynamische Berechnungen Optimierung Fahrwerksysteme Physikalische Grundlagen zur Fahrdynamik-Regelung Fahrdynamik-Regelung für Personenkraftwagen Antriebs- und Bremsregelsysteme Brems- und Antriebsmomentenregelung Momentenverteilung bei Allradantrieben Elektromechanische Feststellbremse Achsregelsysteme Wankstabilisierung Elektronisch geregelte Dämpfer Geregelte Luftfederung Lenkungsregelsysteme Elektrische Hilfskraftlenkung Überlagerungslenkung Integration von Fahrwerksregelsystemen 150

5 XVIII Inhaltsverzeichnis Steer-by-Wire Überblick Ausfallsichere oder fehlertolerante Systemarchitektur Elektronische und elektronische Architektur des fehlertoleranten Steer-by-Wire-Systems : Fehlertolerante Spannungsversorgung Steer-by-Wire-Regelkreise Steer-by-Wire-Anwendungen Brake-by-Wire Historie und Bremssystemeinteilung Elektrohydraulisches Bremssystem Elektromechanisches Bremssystem Motivation Systemaufbau Betätigungseinrichtung Radbremsmodule Sensorik Regelkonzepte Energieversorgung Hybrid-Bremssystem Motivation Systemaufbau Neue Funktionen Hinterachs-Aktor Fahrdynamikregelung für Nutzfahrzeuge Nutzfahrzeug-Bremsanlage Einleitung Pneumatische Fremdkraftbremsanlage Bremsanlage für Zugfahrzeuge Bremsanlage für Anhängefahrzeuge Elektronisch-pneumatische Bremsanlage Systemkomponenten einer elektronisch-pneumatischen Bremsanlage Differenzschlupfregelung Koppelkraftregelung Ausfallsicherheit Dauerbremsintegration.> Fahrdynamik-Regelung von Sattelzügen Einleitung Aufbau und Funktion der elektronischen Fahrdynamik-Regelung Schutz vor Umkippen Ausblick Simulation von Fahrwerksystemen Modellbildung Anforderungen Gesamtfahrzeug Reifen Kraftübertragung Komfort-Modelle Halbempinsche Modelle Rad- und Achskinematik Aufgaben Kinematische Modelle Komfort-Modelle Allgemeine Modelle Starrachsen Aufbaufederung Grundabstimmung 180

6 Inhaltsverzeichnis XIX Nichtlineare Kennlinien Dynamische Kraftelemente Mechatronische Bauelemente Lenksystem Minimal-Modell Komponenten-Modell : Simulationsumgebung Fahrbahn Fahrer Bordnetz und Vernetzung Systemarchitekturen im Kraftfahrzeug Einleitung Definition von Systemdesign und Systemarchitektur Gestaltungselemente einer Systemarchitektur Das ISO/OSl-Schichtenmodell Topologien Steuergerätetechnologien Vemetzungstechnologien Kommunikationsrouting Software-Architekturen Systemdesignprozess Generelle Vorgehen weise Anforderungsmanagement Funktionale Aufteilung und Vernetzung Partitionierung der logischen Architektur auf eine technische Architektur Vorgaben Architekturbewertung Zusammenfassung Bussysteme, Vernetzungen, verteilte Systeme Grundlagen der Datenkommunikation Einführung in die Datenkommunikation Begriffsdefinitionen ISO (K-Leitung) SAEJ1850.' CAN Übersicht Physical Layer."".: Highspeed-CAN Lowspeed-CAN Single-Wire-CAN Data Link Layer Fehlererkennung TTCAN LIN Einführung LIN Physical Layer Specification LIN Protocol Specification LIN Diagnostic and Configuration Specification LIN Application Programming Interface Specification LIN Node Capability Language Specification LIN Configuration Language Specification FlexRay und TTP Einleitung FlexRay TTP Multimedia-Netzwerke Einleitung 229

7 XX Inhaltsverzeichnis MOST Übersicht MOST-Devices MOST-Frames Hardware IDB Gateway-Strategien Fahrzeuggeneratoren Einleitung : Aufbau eines Klauenpolgenerators Generatorbauart-Varianten Dreiphasenwechselspannung Gleichrichtung der Dreiphasenwechselspannung Spannungsregelung in herkömmlichen Systemen Spezielle Schutzmaßnahmen Generatorsysteme mit Mehrfunktionsregler Busgesteuertes Generatorsystem Leistungserhöhung durch Mittelpunktsdioden Spannungsregelung bei Schwungmagnet-Generatoren Diagnosemöglichkeiten der Kfz-Werkstatt Starter-Generatoren Der Micro-Hybrid Der Mild-Hybrid Elektrische Antriebe für Starter-Generatoren Der indirekte elektrische Antrieb Der direkte elektrische Antrieb Elektonik Anforderungen an elektrische Energiespeicher Batterien und Energiespeicher Überblick: Rolle der Energiespeicher Bleibatterie Elektrochemie des Bleiakkumulators Stand der Technik Aufbau des Bleiakkumulators Bauarten Eigenschaften von Bleibatterien Entwicklungstendenzen bei Bleiakkumulatoren für Fahrzeuge Elektrochemische Doppelschichtkondensatoren Nickel-Metallhydrid-Akkumulatoren Elektrochemie Stand der Technik Zellendesign Betriebs- und Alterungsverhalten Lithium-lonen-Batterien Elektrochemie Stand der Technik Zellenkomponenten Zellendesign Anwendung elektrochemischer Speicher in Kraftfahrzeugen Bordnetz Elektrochemische Speichersysteme für Hybridfahrzeuge Energiemanagement Übergeordnetes Energiemanagement Elektrisches Energiemanagemenl Generator-Sensierung Batterie-Sensierung Batteriesensor Batteriezustandserkennung 294

8 Inhaltsverzeichnis XXI Umfassende Strategien der elektrischen Energieverteilung Simulation von Bordnetzen Grundlagen der Bordnetz-Simulation Methodenüberblick Grundlagen von VHDL-AMS Simulationsaufgaben V-Bordnetz Energienetz Halbleitertechnologie Energiespeicherung Generatoren Integrierter Startergenerator Energiemanagement Rekuperation Verbrauchersysteme Elektrisch beheizbarer Katalysator Frontscheibenheizung Entwicklungsprozess und Produktlebenszyklus Einführung Produktlebenszyklus Systems Engineering Projektmanagement Risikomanagement Konfigurationsmanagement Änderungsmanagement Testmanagement Service-Management und Obsolescence-Management Software-Qualitätssicherung Begriffe und Definitionen Flashprozess in der Fahrzeugproduktion 322 Beleuchtung Lichterzeugung und menschliche Wahrnehmung Lichttechnische Größen und Einheiten Künstliche Lichtquellen Temperaturstrahler Halogen-Glühlampen Gasentladungslampen Leuchtdioden Elektrische Versorgung und elektronische Ansteuerung Vorschaltgeräte für das Betreiben von Lichtquellen Bussysteme zur Lichtsteuerung Volt-Bordnetz Mensch im Verkehr Objekte im Verkehrsraum Photometrische Parameter Geometrische Parameter Kinematische Parameter Sehen, wahrnehmen und erkennen Kontrastempfindung Unterschiedsempfindlichkeit Sehschärte Dynamische Phänomene Sichtverhältnisse Blendung Dämmerung und Nacht Nebel, Regen, Schnee Verkratzte oder unsaubere Windschutzscheiben 334

9 XXII Inhaltsverzeichnis Fahrzeug, Straße und Verkehr Straßenbelag Fahrbahnmarkierungen Verkehrsdichte und Verkehrsentwicklung Gesetzliche ZulassungsVorschriften Scheinwerfer Fahrzeuganbau und Funktion Lichttechnischer Aufbau Reflexionstechnik Projektionssystem Bi-Xenon und Schwenkmodul Konstruktiver Aufbau Bauformen und -Systeme Scheinwerferreinigung Leuchtweitenregelung Kurvenlichtsteuerung Qualität in Entwicklung und Produktion Tag- und Nachtdesign Adaptives Licht Lichtverteilungen Komponenten Lichtsysteme LED-Scheinwerfer Signalleuchten Vorschriften zu Anbau und Funktionen Konstruktiver Aufbau Lichttechnische Konzepte Reflektive Optiken Lichtbrechende Optiken Lichtleitoptiken Mikrooptiken Formensprache Konventionell Brillant Linien-Design Kontur Farbvariationen Zukünftige Stylingkonzepte Signale mit höherem Informationsgehalt Adaptives Signalbild Steuerung Innen leuchten Innenlicht auch während der Fahrt Raumgestaltung mit Licht und Farbe Lichtfarbe Farbwiedergabe Lichtquellen für den Innenraum Glühlampen Leuchtdioden Organische Leuchtdioden Elektrolumineszenzfolien Leuchtstofflampen Komfort durch Beleuchtung Ein- und Ausstiegsbeleuchtung Funktionale Beleuchtung Orientierungsbeleuchtung Ambiente-Beleuchtung Inszenierung durch intelligentes Innenlicht 362

10 Inhaltsverzeichnis XXIII 6 Sicherheitssysteme Passive Sicherheit Einleitung Die Rückhaltesysteme Sicherheitsgurt mit Gurtstraffer Fahrer- und Beifahrerairbag Das zentrale Airbag-Steuergerät Optimierte Frontairbag- und Gurtsysteme Sitzbelegungserkennung und Innenraum-Überwachung Seiten-, Kopf- und Knieairbags Zündpille Das vorausschauende Insassenschutzsystem Überrollsensierung Der Drehratensensor Überschlagschutz bei offenen Fahrzeugen Fußgängerschutz Der Glasraser-Biegesensor Ausblick Zugangs- und Fahrberechtigungssysteme Systemfunktionen Technik System-Architektur im Fahrzeug Komponenten Sende- und Empfangstechnik Notlauffunktionen des Systems Gigahertz-Systeme Biometrische Verfahren Komfortsysteme Einleitung Bewegliche Dachsysteme Schiebedächer Komponenten und Architektur Einklemmschutz Cabriosysteme Komponenten und Architektur Systementwurf und Zustandsautomat Fehlertolerante Auslegung des Steuergerätes T Architektur der Software Heiz- und Klimasysteme Stand- und Zuheizsysteme Steuergerätefunktionen Systemfunktionen Gerätefunktionen Komponentenfunktionen Systemvernetzung Aufbau und Architektur des Steuergerätes Klimasysteme in Nutzfahrzeugen und Bussen Instrumentierung Instrumente mit Zeigerantrieben Drehmagnetquotienten-Messwerk Schrittmotor-Messwerk Digitale Anzeigegeräte LCD-Aktivmatrix Vakuum-Fluoreszenz-Display Organic Light Emitting Diodes 406

11 XXIV Inhaltsverzeichnis 8.3 Beleuchtung Lichtquellen Integration in das Instrument Instmmentierungsaufbau Head-up-Display Bordmonitore Bedienelemente Zentrale Bedienkonzepte Fahrerassistenzsysteme und Verkehr ' Fahrerassistenzsysteme in Personenkraftwagen Übersicht Fahrerinformationssysteme Fahrzeugkommunikationssysteme Prädiktive Fahrerassistenzsysteme Systeme zur Fahrzeugstabilisierung Systeme zur Erkennung des Fahrerzustands Unfallursachen und daraus abgeleitete Fahrerassistenzsysteme Kommunikation Fahrzeug-Fahrzeug und Fahrzeug-Infrastruktur Sensoren für prädiktive Fahrerassistenzsysteme Ultraschallsensoren Radar Grundlagen der Radartechnik Nahbereichsradar 24 GHz Fernbereichsradar 77 GHz Radar-Signalverarbeitung Mechanischer Aufbau eines Radargeräts Fahrzeugintegration Video Grundlagen Videotechnik Videokamera Bildverarbeitung Videosystem für Kraftfahrzeuge Rundumsichtsysteme, prädiktive Fahrerassistenzsysteme Komfortsysteme Einparkhilfe-System und Weiterentwicklungen Geschwindigkeitsregelung, Limiter Adaptiver Fahrgeschwindigkeitsregler r Fernbereichs-LIDAR Spurwechselassistent Systeme zur Verbesserung der Nachtsicht Systeme der aktiven Sicherheit Prädiktive Notbremssysteme Fahrerassistenzsysteme in Nutzfahrzeugen Aktuelle Fahrerassistenzsysteme Rückrollsperre Bremsassistent Tempomat, Limiterund Abstandsregeltempomat Antriebs- und Bremstempomat Limiter Abstandsregeltempomat Notbremssystem Spurwächter Fahrzeugumfeldüberwachung In Entwicklung befindliche Fahrerassistenzsysteme Stauassistent Fahrerzustandserkennung 452

12 Inhaltsverzeichnis XXV Objekterkennung im toten Winkel Spurassistent mit Lenkeingriff Verkehrsleitsysteme Verkehrsentwicklung Strategien der Verkehrsleitung Technische Voraussetzungen zur Verkehrsbeeinfiussung Erfassungssysteme für Verkehrsflüsse Steuerungssysteme Mobilitätsmanagement INVENT Mobinet Grenzen der Verkehrslenkung Telematik Allgemeines Begriffsbestimmung Geschichtliche Entwicklung Systemarchitekttir im Fahrzeug Systemarchitektur außerhalb des Fahrzeugs Schwierigkeiten und Flerausforderungen Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine Angebot und Nachfrage Navigation Geschichte und Marktentwicklung Funktionsweise und Systemkomponenten Hardware zur Positionsbestimmung Navigationsdaten Hardware und Software für Navigation und Routenplanung Anzeige und Bedienung Navigation Services Multimedia Entwicklung und Stand der Technik Audio-Komponenten Visuelle Komponenten Kommunikation Office-Komponenten Antennen und Empfangseinrichtungen, Multimedia-Architektur " Vernetzung interner Systeme Vernetzung externer Systemen Infrarot Bluetooth WLAN Sensorik Positions- und Winkelsensorik Überblick und Messprinzipien Klassifizierung Potentiometer Optische Sensoren Hallsensoren Magnetoresistive Sensoren 504 I PLCD-Sensoren Induktive Sensoren Anwendung Auswahl eines Messprinzips Elektrische Schnittstellen Anwendungsbeispiele 51 1

13 XXVI Inhaltsverzeichnis 11.2 Mikrosensoren im Automobil Einleitung Mikrosystemtechnik Silizium - Ausgangsmaterial der MEMS-Technologie Fotolithographie Dünnschichttechnik Bulk- und Oberflächen-Mikromechanik Wafer-Bonden 516 I Sensoren im Automobil Drucksensoren Beschleunigungssensoren Drehratensensoren 519 I Massenfluss-Sensoren Reifendrucksensoren Ausblick Elektrische Aktorik Einleitung Kenngrößen von Aktoren Elektromagnete Elektrische Relais Verriegelungsmagnete Proportionalmagnete für Ventile Pyrotechnische Aktoren Piezo-Aktoren Thermische Aktoren Peltierelemente PTC-Heizer Dehnstoffelemente Bimetall-Schalter Magnetschalter Elektronik Hardware Anforderungen Allgemeine Anforderungen und Methoden Qualität und Methoden Zulässige Ausfallraten Qualifikationen Gesetze und Nonnen Umwelteinflüsse Fehlerursachen elektrischer Ausfälle Umweltbelastungen als Fehlerursache Ablauf von Zuverlässigkeitsprüfungen und Qualifikationen Kennzahlen für Zuverlässigkeitsprüfungen IP-Schutzarten Sicherheitssystemspezifische Methoden Verwendete Begriffe Anforderungen an die Spezifikation Maßnahmen im Entwicklungsprozess Einkanalige Systemstrukturen zur Beherrschung von Fehlern Mehrkanalige Systemstrukturen zur Beherrschung von Fehlern Ausführung der Überwachung und Fehlererkennung Bauelemente Leistungshalbleiter Netzteilkomponenten Linearregler Schaltwandler Zusätzliche netzteilintegrierte Funktionen 546

14 Inhaltsverzeichnis XXVII Mikrocontroller Zeitlicher Werdegang von MikroControllern Systemarchitektur Interne Funktionsblöcke Peripherie und Busvarianten ' Stecker und Kabel IVlechatronische Systeme Einführung und Überblick Mechatronische Systeme im Antrieb Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie Diesel-Einspritzsysteme Mechatronische Getriebesteuerungen Mechatronische Systeme im Komfortbereich Integrierte mechatronische Auslegung einer Tür-Zuziehhilfe Nutzung mechatronischer Synergiepotentiale bei Dachmodulen Hardware-in-the-Loop-Simulation im Komfortbereich Elektromagnetische Verträglichkeit Motivation Entwicklungstendenzen Automobil EM-Systeme und Funktionen im Automobil Betrachtung der EMV Allgemeines zur EMV Begriffe und Erläuterungen EMV-Komplexität und Schutzziele im Kfz EMV-Planung Störquellen, Störsenken, Kopplungsmechanismen Galvanische Kopplung Feldgebundene Kopplung Induktive Kopplung Kapazitive Kopplung Wellenbeeinflussung Strahlungsbeeinflussung Elektrostatische Entladung Störmechanismen und Signale EMV-Verbesserungsmaßnahmen EMV im Fahrzeug /..r Elektronik und Steuergeräte Mechatronik Bordnetz und Kabelbaum Karosserie und Massepunkte Gehäuse, Koppelelemente und weitere Systeme Antennen Zündanlagen EMV-Simulation und Feldberechnung Modellierung und Simulation Elektromagnetische Felder und Wellen Numerische Analyse elektromagnetischer Felder Numerische Verfahren Numerische Lösung mit Hilfe der FEM Numerische Lösung mit Hilfe der BEM BEM-FEM-Kopplung Methoden und Werkzeuge Messtechnik und Messmethoden Komponenten- und Gesamtfahrzeugprüfung 598

15 XXVIII Inhaltsverzeichnis Messplätze und Messräume Freifeldmessungen Geschirmte Kabinen und Absorberhalle Nachbildung des Bordnetzes bei Komponentenmessungen Störaussendungsmessungen Funkentstörung Breitbandige und schmalbandige Störungen Messempfänger-Detektoren Fahrzeug-Nahentstörung Fahrzeug-Fernentstörung :1.5 Funkentstörung auf Komponentenebene Messung der impulsförmigen Störaussendung Störfestigkeitsprüfmethoden Schmalbandige hochfrequente Störquellen außerhalb des Fahrzeugs Antennenmethode Stromeinspeisung TEM-Zelle Stripline Direkte Leistungseinkopplung Störfestigkeit gegen Sender im Fahrzeug Niederfrequente magnetische Felder Elektrostatische Entladungen Kfz-Impulse Störfestigkeitsprüfung auf Versorgungsleitungen Störfestigkeitsprüfung aufnicht-versorgungsleitungen Normen und Richtlinien Gesetzliche Anforderungen für Fahrzeuge Die Kfz-EMV-Richtlinie 72/245/EWG Das Typgenehmigungsverfahren Prüflingen im Rahmen der Typgenehmigung Kennzeichnung Fahrzeugherstellerspezifische Vorschriften Diagnose Was verbirgt sich hinter dem Begriff Diagnose? Aufgaben der Diagnose Der Steuergerätelebenszyklus Heutige Anwendungsfälle der Diagnose : Ein kurzer Blick ins Steuergerät Diagnosekommunikation Allgemeine Vorbemerkungen Onboard-Kommunikation Offboard-Kommunikation Client-Server-Prinzip Kommunikationswege im Fahrzeug Grundlagen der Diagnosekommunikation Bestätigte und Rundruf-Kommunikation Nachrichtenfluss in der Diagnosekommunikation Adressierungsarten Physikalische Adressierung Funktionale Adressierung Prinzipien der Diagnosekommunikation 628 t Arten der Diagnosenachrichten Anfrage Antworten Diagnoseprotokolle und das ISO/OSI-Referenzmodell Die Schichten des ISO/OSI-Referenzmodelles Der Header-Mechanismus des ISO/OSI-Referenzmodells 631

16 Inhaltsverzeichnis XXIX Protocol Data Unit Normale und erweiterte Adressierung Datensegmentierung Kommunikationsparameter Der Diagnosedienst Sicherheit der Diagnosekommunikation Diagnoseprotokolle Historie der Diagnoseprotokolle Grundlagen der Keywordprotokolle Begriffsklärung für Diagnoseprotokolle nach den ISO-Normen Unified Diagnostic Services Motivation Sub-Function Service-Parameter Diagnosedienste der UDS-Norm Zustandsautomaten am Beispiel UDS Zustandsübergänge zwischen den Sessions Standardisierte Fehlercodes Beispiel einer Diagnosesitzung mit Unified Diagnostic Services On-Board-Diagnose Historie OBD-Funktionalität... r Der OBD-Stecker Datenaustauschformat und erweitertes V-Modell Was ist ein Datenaustauschformat? : Motivation für einen Datenaustauschstandard Anforderungen an ein standardisiertes Datenaustauschformat Diagnoseprozesskette und erweitertes V-Modell ODX-Überblick Aufgaben Historie des ASAM e.v Das ASAM-MCD-System Datenaustauschformate und -prozesse Datenaustauschformate für normale Kommunikation Datenaustauschformat für Diagnose Bestandteile des Standards ODX Diagnosedaten Flashdaten ^ Fahrzeuginformationen Kommunikationsparameter Steuergeräteübergreifende Abläufe Redundanzvermeidung durch Vererbung Datenpool und Datenbasis Autorensysteme Konsistenzprüfungen MCD-Projekt Software-Entwicklung Entwicklungsprozesse, Methoden und Werkzeuge Einleitung Prozessstandards und Software-Qualitätsmodelle Modellbasierte Funktionsentwicklung Software-Komponenten und architekturbasierter Entwurf Rapid Control Prototyping Überblick Fullpass 666

17 XXX Inhaltsverzeichnis Bypassing Flardwartechnische Realisierung Softwarelechnische Realisierung Steuergeräteintemes Bypassing Mischformen von Fullpass und Bypassing RCP in verteilten Systemen Automatische Seriencode-Generierung Motivation und Nutzen Anforderungen und Werkzeugeigenschaften Einbindung in den Entwicklungsprozess Unterstützung relevanter Standards Qualität und Support Hardware-in-the-Loop-Simulation Motivation und Nutzen Rollenverteilung im Test von Steuergeräte-Software Komponenten eines ITIL-Simulators Hardware Software Einbindung in den Elektronik-Entwicklungsprozess Software-Testen Grundbegriffe des Testens Klassifikation der Testmethoden Funktionales Testen Strukturelles Testen Nichtfunktionales Testen Formale Verifikation Testen in der Funktionsentwicklung Test von Steuergeräten Testmanagement 687 I 7.6 Steuergeräte-Applikation Einführung Applikation von Motorsteuerungen Software-Stand und Beschreibungsdateien für Steuergeräte Mess- und Applikationssysteme Verstellen und Messen Offline- und Online-Applikation Steuergeräte-Schnittstellen zum Messen und Applizieren' Ausblick in die Zukunft 691 Anhang A Schaltzeichen und Schaltpläne 693 A I Einleitung 693 A 2 Klemmenbezeichnungen in der Kfz-Technik nach DIN A 3 Gerätekennzeichen nach DIN und DIN EN A4 Schaltsymbole nach DIN EN A 5 Schaltpläne nach DFN A 5.1 Übersichtsschaltplan 700 A 5.2 Anschlussplan 701 A5.3 Stromlaufplan 702 B ElVIV-Normenübersicht für Fahrzeuge und Komponenten 703 SachWortverzeichnis 705