Hack my car Vielen

Hardware: Smartphone als Autocomputer
Hardware: Smartphone als Autocomputer
Bei Fahrzeugen, die
bewusst wenige Informationen
bereitstellen,
ist das Zusatzdisplay auf
dem Smartphone eine
willkommene Ergänzung
Hack my car
Billige Bluetooth-zu-OBD2-Adapter und das Vorhandensein der OBD-
Schnittstelle in jedem Auto – in Kombination mit einem Smartphone –
schaffen neue Möglichkeiten der Vernetzung. Wir zeigen, wie Sie Sprit
sparen, Fehlercodes auslesen und Renn-Feeling bekommen (Mattias Schlenker/sb)
Vielen Pkw-Herstellern ist die amerikanische
Abgasgesetzgebung ein
Graus. Der enorme Fokus auf Stickoxid-Emissionen
zwingt zum Bau von
Fahrzeugen, bei denen der Verbrauch
zweitrangig ist. Zudem piesackten die
Amerikaner gerade europäische Hersteller
schon früh mit der Pflicht zum
Einbau standardisierter Schnittstellen
zur Selbst- und Ferndiagnose. Wo bis
Ende der 1980er jeder Hersteller –
wenn überhaupt eine elektronische
Motorsteuerung vorhanden war – sein
eigenes Süppchen aus Steckern, Sig -
nalpegeln und Protokollen kochte,
zwang das „Californian Air Ressource
Board“ (CARB) ab 1991 zu einem
kleinsten gemeinsamen Nenner hinsichtlich
der Diagnosefähigkeit, 1996
folgte OBDII mit den bekannten
16-poligen trapezförmigen Steckern,
das ab 2001 auch in der EU umgesetzt
wurde. Die Umstellung auf die einheitliche
kalifornische Methode erforderte
Entwicklungsaufwand und zusätzliche
Investitionen; jedes einzelne Fahrzeug
wurde zudem durch die zusätzlich verbauten
Chips teurer. An Protokollen
und Pinbelegungen erfolgten seither
einige Änderungen, auf die wir später
im Detail eingehen wollen. Zunächst
ist relevant, dass die Verbreitung von
OBD2 mittlerweile so groß ist, dass die
zur Kommunikation verwendeten
Chips in Tausenderchargen unter drei
Euro erhältlich sind.
Schnittstelle für 20 Euro
In diesem Artikel wollen wir uns auf
den ELM327 konzentrieren. Es handelt
sich dabei um den Chipsatz des kanadischen
Entwicklers ELM Electronics,
der primär auf Hobbyanwender und
den semiprofessionellen Bereich sowie
kleine freie Werkstätten zielt, wo keine
allzu großen Ansprüche an Echtzeitfähigkeit,
Datendurchsatz und Verlässlichkeit
stellen. Auf Deutsch: Alle Anwendungen,
bei denen es primär um
das Auslesen von Fahrzeugdaten oder
mit kurzen Nachrichten zu bewerkstelligende
Einstellungen geht (Setzen der
Uhrzeit, Löschen von Fehlercodes oder
Aktivieren von Peripherie wie CD-
Wechsler) sind die Domäne dieses
Chips. Auf Fahrzeugseite implementiert
er alle zwischen 1996 und 2008 spezi -
fizierten Protokolle und deckt damit
wohl 95 Prozent des Fahrzeugbestandes
ab. Auf der anderen Seite stellt er
eine serielle RS232-Schnittstelle bereit,
über die heutzutage kaum ein PC – geschweige
denn ein Smartphone oder
Tablet – mehr verfügt, er wird deshalb
gerne mit einem USB-Seriell-Konverter
oder einem Bluetooth-Chipsatz kom-
Gerade die Pro-Version der Torque-App
bietet zahlreiche Auslesefunktionen –
und das in Echtzeit. Die 3,55 Euro aus
dem Play Store sind für Autofans gut
investiert
Moderne Autos haben
Schaltempfehlungen, in der
Basisausstattung fehlen sie
aber. Kein Problem, dank der
Gratis-App Ecoshifter
Die sehr übersichtliche
Darstellung der ausgelesenen
Fehlercodes macht
die ODB Droidscan Pro-App
(2,11 Euro) unverzichtbar
Cooler geht es kaum: Mit dem kostenlos erhältlichen Plug-in
„Track Recorder“ für Torque machen Sie aus Ihrem Smartphone
ein waschechtes Rallye-Display
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INTERN 1/2013 PC INTERN 1/2013
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Hardware: Smartphone als Autocomputer
Hardware: Smartphone als Autocomputer
Geringer Einstandspreis:
ELM327-kompatible Bluetooth-Adapter
gibt es ab ca.
15 Euro, allerdings schwankt
die Qualität erheblich –
Profis greifen zum Original
ab rund 100 Euro
Vereinheitlichte Protokolle
Ein Vorteil für die Entwickler von Anwendungen
und Apps ist, dass die
Kommunikation zwischen Tester und
Fahrzeug weitgehend vereinheitlicht
ist. Sowohl die US-amerikanische als
auch die europäische Abgasgesetzgebung
schreiben bestimmte Nachrichten-
und Antwortformate für abgasrelevante
Mess- und Fehlerwerte vor.
Zu den so abrufbaren Messwerten gehören
Drehzahl, Geschwindigkeit, Dros -
selklappenstellung, Ansauglufttempe -
ratur, Kühlmitteltemperatur, Lambda -
sondenspannung und Luftmasse – zudem
können viele weitere Werte wie
Kraftstoffdruck im Commonrail, Katalysatortemperaturen,
Status der Battebiniert.
Vom ELM327 schwappen derzeit
Millionen chinesischer Kopien
nach Europa und Amerika, bei denen es
nicht immer möglich ist, festzustellen,
ob es sich um eine (legale) Blackbox-
Entwicklung handelt, die lediglich das
ELM327-Protokoll neu implementiert,
Torque-App unter Android nutzen
Die App Torque von Ian Hawkins ist eine weit verbreitete Lösung zum Monitoring
von Fahrdaten und Auslesen von Fehlercodes. Die Plug-in-Fähigkeit
erlaubt Erweiterungen und erleichtert Android-Programmierern deren Entwicklung.
Torque ist in einer kostenlosen (mit Werbung versehenen) und einer
kostenpflichtigen Variante (ca. 2 Euro) mit größerem Funktionsumfang
erhältlich. Für die ersten Tests mit einem ELM327-Bluetooth-Adapter genügt
die Gratisversion.
1. Installieren
Sie Torque über
den Playstore auf
dem Smartphone;
für die ersten
Gehversuche genügt
die Gratisversion.
2. Finden Sie
den trapezförmigen
OBD2-Port.
Dieser muss sich
innerhalb von
60 Zentimetern
Entfernung vom
Lenkrad befinden
und ohne Werkzeug
zugänglich
sein, meist befindet
er sich auf
der Fahrerseite
im Fußraum, gelegentlich in der Mittelkonsole unter einer Gummimatte
oder hinter dem Aschenbecher – unser Foto zeigt einen VW Caddy.
oder um einen (illegalen) Klon des gesamten
Dies. Mit Bluetooth-Schnittstelle
und Stromversorgung über OBD2
sind diese Klone für 15 bis 30 Euro bei
eBay oder Amazon erhältlich. Leider
schwankt die Qualität erheblich: So
sind wir auf Adapter gestoßen, die Pairing-Probleme
haben, nicht alle fahrzeugseitigen
Protokolle sauber umsetzen
oder sich immer wieder „verschlu -
cken“. Timing- und Handshake-Probleme
können im Extremfall sogar dazu
führen, dass Ihr Auto bei eingestecktem
Adapter nicht startet. Prinzipiell erfüllen
die billigen Adapter ihren Zweck im
Hobbysegment ausreichend, wenn Sie
sicherstellen, dass Sie einen nicht mit
Ihrem Fahrzeug funktionierenden Adapter
schnell zurückschicken können.
Ist ein echter Werkstatteinsatz geplant,
greifen Sie besser zu den wesentlich
teureren Originalen, da insbesondere
3. Stöpseln Sie den
ELM327-Bluetooth-
Adapter bei ausgeschalteter
Zündung
auf den OBD2-Port
und schalten Sie anschließend
die Zündung
an (bei Fahrzeugen
mit Startknopf in
der Regel, indem Sie
den Startknopf bei
nicht durchgedrückter Kupplung betätigen).
4. Öffnen Sie die Bluetooth-Einstellungen Ihres
Telefons und koppeln Sie mit dem ELM327-
Blue tooth-Adapter – dieser dürfte sich meist
mit dem Gerätenamen „OBDII“ oder „OBD2“
ausweisen
spät festgestellte Inkompatibilitäten zu
bestimmten Protokoll- oder Fahrzeugfamilien
sehr ärgerlich sein können.
5. Öffnen Sie Torque
und wechseln
Sie hier in die Einstellungen:
Als Verbindungstyp
ist Bluetooth zu wählen und als
Bluetooth- Gerät der soeben gekoppelte Adapter
„OBDII“
6. Starten Sie den Motor, schalten Sie Torque ein
und wischen Sie nach links zum Drehzahl-Widget
– dieses sollte spä -
tes tens nach ei ni gen
Sekunden die Drehzahl korrekt anzeigen.
Nach einer Probefahrt können Sie Torque dann
im Detail anpassen: Konfigurieren Sie zuerst
metrische Einheiten (bar statt psi und Liter statt
imperialer Gallonen) und geben Sie im Fahrzeugprofil
Fahrzeuggewicht, Motorart und
Tankinhalt an. Torque liefert dann relativ gut
angenäherte Werte für die aktuell abgerufene Leistung und den gegenwärtigen
Ladedruck.
rie bei Hybriden und einige mehr freiwillig
bereitgestellt werden. Bereits mit
den in allen Fahrzeugen abrufbaren
Werten lassen sich Smartphone- oder
Tablet-Apps entwickeln, die schöne Zusatzanzeigen
für Ladedruck oder Kühlmitteltemperatur
bereitstellen, während
das Fahrzeug selbst bestenfalls Warnlampen
bei Überschreitung eines Sollwertes
anbietet. Bereits diese zusätzliche
Funktionalität kann die Investition
in Adapter und App rechtfertigen: Wer
Ladedruck und Öltemperatur kennt,
fordert von Turbomotoren erst dann die
ganze Leistung, wenn diese warmgefahren
sind. Aus Drehzahl, Geschwindigkeit
und Drosselklappenstellung
lassen sich sehr gut Schaltempfehlungen
ableiten, mit denen oft 20 Prozent
oder mehr Kraftstoffersparnis möglich
sind. Kombiniert mit Google Maps, GPS
und Beschleunigungssensor, ergeben
sich ganz neue Möglichkeiten der
Nordschleifen prahlerei (plausibles Logging
der Rundenzeiten) – aber auch
Szenarien, in denen protokollierte
Übertretungen auf öffentlichen Straßen
zu noch schnellerem Führerscheinentzug
führen können. Einziger Nachteil
bei der Fülle an spezialisierten Apps ist,
dass die serielle Bluetooth-Verbindung
nur explizit von einem Programm geöffnet
werden kann – die gleichzeitige
Verwendung von „Torque“ für zusätz -
liche Anzeigen und „Ecoshifter“ für
Schaltempfehlungen ist damit leider
nicht möglich.
Billige Diagnose
Gerade für Hobbybastler ergeben sich
mit dem Smartphone günstige Diagnosemöglichkeiten.
Tritt ein Fehler auf,
der durch die Motorkontrollleuchte (in
der Fachsprache „MIL“ = „Malfunction
Indication Light“) signalisiert wird, helfen
die vielen Apps zur Fehlerdiagnose
bei der Eingrenzung. Bereits die kostenlosen
Apps kennen zumeist die frei verfügbaren
Fehlercodes, die den Großteil
– weil abgasrelevant – der Ursachen für
das Aufleuchten des Lämpchens ausmachen.
Für wenige Euro sind Apps erhältlich,
die die zusätzlichen herstellerspezifischen
Codes kennen. Ein großer
Vorteil dieser Diagnoseform ist, dass sie
mit dem Smartphone schnell Fehler
auslesen, die nach zehn Starts ohne
Auftreten als „geheilt“ gelöscht werden.
Derartige Fehler verursachen bei
der Werkstatt oft lange Gesichter, wenn
sie nach drei Tagen Wartezeit auf den
Werkstatttermin nicht mehr gespeichert
sind. Und schließlich kann der kundige
Hobbybastler in vielen Fällen ganz auf
die Werkstatt verzichten: Eine defekte
Lambdasonde, einen kaputten Drosselklappenpotientiometer
oder einen zugesetzten
Luftmassenmesser diagnostizieren
Sie schnell selbst und beschaffen
Ersatz gegebenenfalls günstig beim
Autoverwerter (bitte nur Luftmassenmesser
und Drosselklappenteil, nicht
die Lambdasonde).
Gerade in Kombination mit den Sensoren
eines Smartphones eröffnen sich
viele Möglichkeiten. So kann das Auslesen
der tatsächlichen Geschwindigkeit
massiv dabei helfen, auch im Tunnel
die Position zu kennen oder die
Kenntnis eines Streckenprofils kann
besser bei Schaltempfehlungen helfen,
als es derzeit der Fall ist. Wir würden
uns insbesondere von den Entwicklern
der Navigations-Apps wünschen, die
OBD2-Daten in die Routenempfehlung
zu integrieren. Eine Hürde, die dafür
aber noch zu überwinden ist, ist der exklusive
Zugriff auf die OBD2-Schnittstelle.
Abhilfe würde hier ein Daemon,
der Messwerte der letzten Sekunden
cachet und sie allen Anwendungen
gleichberechtigt bereitstellt, schaffen.
Doch bereits heute lohnt sich die In -
vestition der 15 bis 30 Euro für jeden
Einmal Motor zerstören nur 39 Euro!
Auto- und Smartphone-Freak: Möchte
man seiner Liebsten die Anwesenheit
des schwarzen Kästchens schmackhaft
machen, hilft meist das Argument der
geschonten Haushaltskasse durch
Kraftstoffeinsparungen. Ist die Angetraute
nicht an Bord, kann die Kombination
aus App und Adapter auch
mal dazu benutzt werden, die Lateralbeschleunigungen
der neuen Niederquerschnittsreifen
auszutesten oder die
0–100-Zeiten des Familiendiesels noch
um zwei Zehntel zu unterbieten. ■
Die billigen ELM327-Interfaces
und deren Klone
werden iOS-Nutzer wohl
noch eine Weile vermissen.
Immerhin: Die ungleich
komplexeren ELM327-Klone
mit WiFi-Interface gibt es
ab 60 Euro bei Online-Auktionshändlern
– damit wird
auch das iPhone endlich
ECU-tauglich
Von Zeit zu Zeit tauchen auf eBay und anderen Marktplattformen Flash-Werkzeuge auf, mit denen es für wenig
Geld möglich sein soll, per PC die Software des Steuergerätes flott auszutauschen und ohne sichtbare Eingriffe
rund zwanzig Prozent
Mehrleistung zumeist
aus aufgeladenen
Motoren herauszuholen.
Das „Selbstflashen“ eines
Steuergerätes ist und
bleibt gefährlich: Die
extrem billigen Ange -
bote verwenden oft
chine sische Klone des
ELM327-Chips. Drei gekippte
Bits beim Auslesen
der Diagnose -
parameter stören nicht
bei Smartphone-Apps
wie Torque, können aber
fatal sein, wenn eine
mehrere Megabyte große Kennfeld-Datei zum Steuergerät übertragen wird. Selbst wenn sich ein aus dem
Inter net heruntergeladenes oder auf der beiliegenden CD befindliches Kennfeld auf das eigene Steuergerät
flashen lässt, heißt das noch lange nicht, dass es bis ins letzte Detail passt: Bezieht sich das heruntergeladene
Kennfeld auf die gleiche Brennraumform? Entsprechen Turbolader und Kat dem Referenzfahrzeug? Ist die
Verdichtung und das Fabrikat der Einspritzdüsen identisch? Es hat gute Gründe, dass seriöse Tuner Kundenfahrzeuge
auf den Leistungsprüfstand stellen und die Einhaltung der Abgasgrenzwerte kontrollieren, denn
andernfalls hat man maximal zwei Jahre (bis zur nächsten durchgefallenen AU) Spaß am Chiptuning. Oft
genug hört der Spaß auch deutlich früher auf: So mögen viele Diesel der Zweiliterklasse eine Anhebung der
Leistung von etwa einhundert Kilowatt um gut 20 Prozent zulassen und motorseitig durchaus vertragen –
insbesondere Kupplung, Getriebe und Achswellen müssen aber nicht immer die gleiche Leistungsbereitschaft
aufweisen.
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