Übersicht
Dieses Dokument enthält folgende Informationen:
Allgemeines
Bus-Systeme
CAN-Bus
Fahrwerk-FlexRay
MOST
Ethernet
Ethernet-Fahrzeugzugang über Diagnosekupplung
Allgemeines
Die Anforderungen an die Fahrzeugelektronik, z. B. in folgenden Bereichen, steigen stetig:
Fahrzeugsicherheit
Komfort
Kommunikation
Diagnose
Um den Austausch der notwendigen Informationen zu ermöglichen, müssen die vorhandenen Systeme im Kraftfahrzeug vernetzt werden.
Mit einer herkömmlichen Datenübertragung lässt sich dies nicht realisieren, da der Bauraum begrenzt ist und eine Reduzierung des Fahrzeuggewichts angestrebt wird. Deshalb werden Bus-Systeme eingesetzt.
Bus-Systeme
Bei Bus-Systemen handelt es sich um Netzwerke zur Übertragung von Informationen und Signalen zwischen Steuergeräten, Sensoren, Stellgliedern und Peripheriegeräten. Bus-Systeme arbeiten in der Regel hierarchisch, sodass einem übergeordneten Bus, beispielsweise dem CAN-Bus, ein oder mehrere Unterbusse untergeordnet sind, z. B. ein LIN-Bus.
Im Fahrzeug kommen verschiedene Bus-Systeme zur Anwendung. Die einzelnen Bus-Systeme bilden durch Steuergeräte mit Gateway-Funktionen ein gemeinsames Netzwerk. Dadurch stehen die bereitgestellten Daten allen beteiligten Systemen zur Verfügung.
CAN-Bus
Beim CAN handelt es sich um ein elektrisches Bus-System zur Übermittlung von Daten über 2 Leitungen.
Der CAN besteht aus einer verdrillten zweiadrigen Datenleitung, die alle CAN-Teilnehmer in Parallelschaltung miteinander verbindet.
Die beiden Leitungen der Datenleitung dürfen auf Grund der unterschiedlichen Signalpegel nicht vertauscht werden.
Jedes angeschlossene Steuergerät kann Daten senden oder empfangen (bidirektionaler Bus). Die Daten werden in verschiedenen Intervallen digital über CAN gesendet. In einem Datenprotokoll sind die einzelnen Datenblöcke definiert und es ist festgelegt, welche Daten von einem Steuergerät empfangen oder gesendet werden.
Die Summe der Datenblöcke, die kurze Pause zwischen 2 Übertragungsintervallen und weitere Eigenschaften des CAN werden ständig überprüft. Erkannte Fehler werden dabei gespeichert und im Fehlerspeicher abgelegt.
Der CAN bietet folgende Vorteile:
Schneller Datenaustausch zwischen einzelnen Steuergeräten
Sensorsignale werden für viele Systeme verfügbar
Die Anzahl elektrischer Leitungen wird reduziert
Die elektromagnetische Verträglichkeit wird verbessert
Fahrwerk-FlexRay
Beim Fahrwerk-FlexRay handelt es sich um ein schnelles, deterministisches und fehlertolerantes Bus-System. Die Signalübertragung erfolgt nicht ereignisorientiert, sondern in fest definierten Zeitfenstern. Dadurch kann die Buslast reduziert werden. Die Zeitfenster sind in statische und dynamische Abschnitte unterteilt.
Um die Störsicherheit zu verbessern, besteht der Fahrwerk-FlexRay aus einer verdrillten zweiadrigen Datenleitung. Jedes angeschlossene Steuergerät kann Daten senden oder empfangen.
MOST
Beim MOST handelt es sich typabhängig um ein optisches oder ein elektrisches Bus-System.
Die Daten werden entweder optisch über Lichtwellenleiter oder elektrisch über Koaxialleiter an die angeschlossenen Informations-, Navigations- und Kommunikationskomponenten übertragen.
Ethernet
Ethernet dient der Datenübertragung mit besonders hoher Bandbreite, beispielsweise für die Verarbeitung von Videobildern in Echtzeit.
Ethernet arbeitet mit einer Datenrate von 100 Mbit/s.
Um ausreichende Störsicherheit herzustellen, bestehen die Ethernetleitungen aus verdrillten Adern. Jedes angeschlossene Steuergerät wird über seine MAC-Adresse identifiziert und kann gleichzeitig Daten senden und empfangen.
Ethernet-Fahrzeugzugang über Diagnosekupplung
Der Ethernet-Fahrzeugzugang dient der Datenübertragung zur Headunit. Der Ethernet-Fahrzeugzugang arbeitet mit einer Datenrate von 100 Mbit/s.
Die Bandbreite von 100 Mbit/s ermöglicht z. B. das Programmieren der Digitalen Betriebsanleitung, der Headunit und der MOST-Komponenten ohne separate DVD.
Referenzierte Dokumente
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