Professor Dr Eberhard Binder Professor Dr. Eberhard Binder
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<strong>Professor</strong> <strong>Dr</strong> <strong>Dr</strong>. <strong>Eberhard</strong> <strong>Binder</strong>
Studiengang<br />
AAutomobiltechnik t bilt h ik und d Management<br />
M t<br />
(ATM)
Fakultät<br />
Elektrotechnik und Informatik
Fachressort<br />
Mechatronik und Software
Kompetenzen<br />
• Softwareentwicklung<br />
• Modellierung und Simulation mechatronischer Systeme<br />
• Regelungstechnik<br />
• AAutomobilinformatik t bili f tik<br />
• Kommunikationssysteme
Info-Workshop 3<br />
Remanufacturing von CAN CAN-BUS-fähigen<br />
BUS fähigen<br />
Steuergeräten<br />
Untersuchung der Bus-Kommunikation ohne Kenntnis<br />
der Herstellerdaten
Übersicht<br />
• Motivation<br />
• Remanufacturing<br />
• Projekt Can-ReMan<br />
• VVorgehensweise h i<br />
• Ergebnisse<br />
• Ausblick
Trend im Remanufacturing - Motivation<br />
Entwicklung zur<br />
Mechatronik und<br />
Elektronik
Remanufacturing<br />
Demontage<br />
Wiederaufarbeitung<br />
Montage<br />
Überprüfung<br />
Reinigung
Remanufacturing<br />
1. Demontage g<br />
2. Reinigung der Einzelteile<br />
3. Überprüfung der Einzelteil<br />
44. Wi Wiederaufarbeiten d f b it dder Ei Einzelteile lt il<br />
5. Endmontage<br />
Abschlusstest
Remanufacturing<br />
1. Test der Elektronik<br />
2. Demontage g<br />
3. Reinigung der Einzelteile<br />
4. Überprüfung der Einzelteil<br />
55. Wi Wiederaufarbeiten d f b it dder Ei Einzelteile lt il<br />
6. Endmontage<br />
Abschlusstest
CAN-ReMan Forschungsprojekt<br />
• Europäisches Forschungsprojekt<br />
� <strong>Dr</strong>. Stefan Freiberger, Universität Bayreuth und FhG<br />
� Prof. <strong>Dr</strong>. <strong>Eberhard</strong> <strong>Binder</strong>, HS Coburg / TAC<br />
� Projektpartner:
CAN-ReMan Forschungsprojekt<br />
• Ziele<br />
� Entwicklung von Methoden zum Verständnis der<br />
DDatenkommunikation t k ik ti üb über dden CAN CAN-Bus B ohne h<br />
Kenntnis der Herstellerdaten<br />
� Testen der mechatronischen und elektronischen<br />
Komponenten außerhalb des Fahrzeuges<br />
� Simulation der Sensoren und Aktoren<br />
� Restbussimulation (Simulation des CAN-Bus) CAN Bus)
CAN-ReMan Forschungsprojekt<br />
• Ziele<br />
� Entwicklung eines Prüfstands für mechatronische und<br />
elektronische l kt i h SSysteme t
Vorgehensweise<br />
Beschaffung eines<br />
Referenzsystems<br />
(TRW ( EHPS, , Testfahrzeug) g)<br />
Untersuchung des<br />
Referenzsystems<br />
•Eingabe gabe<br />
• Ausgabe<br />
Betrieb Referenzsystem<br />
unabhängig vom Fahrzeug<br />
Untersuchung der<br />
Elektronik<br />
• Restbussimulation (CAN)<br />
• Verkabelung<br />
• Restbus<br />
• Beteiligte Steuergeräte<br />
Zugriff auf Fehlerspeicher<br />
über CAN<br />
• Mögliche Fehler<br />
• Fehlerspeicher löschen<br />
Untersuchung CAN-Bus<br />
• Relevante IDs<br />
• CAN Botschaften<br />
• Signale<br />
Untersuchung der<br />
Sensoren<br />
• PWM-Signal<br />
• Simulation durch �C
Vorgehensweise<br />
Entwicklung eines<br />
Prüfstands<br />
Beschaffung eines<br />
Referenzsystems<br />
(TRW ( EHPS, , Testfahrzeug) g)<br />
Untersuchung des<br />
Referenzsystems<br />
•Eingabe gabe<br />
• Ausgabe<br />
Betrieb Referenzsystem<br />
unabhängig vom Fahrzeug<br />
Untersuchung der<br />
Elektronik<br />
• Restbussimulation (CAN)<br />
• Verkabelung<br />
• Restbus<br />
• Beteiligte Steuergeräte<br />
Zugriff auf Fehlerspeicher<br />
über CAN<br />
• Mögliche Fehler<br />
• Fehlerspeicher löschen<br />
Untersuchung CAN-Bus<br />
• Relevante IDs<br />
• CAN Botschaften<br />
• Signale<br />
Untersuchung der<br />
Sensoren<br />
• PWM-Signal<br />
• Simulation durch �C
Referenzsystem<br />
• VW Polo, 9N1<br />
� Baujahr 2002<br />
� Motor: Motor: 1,2 1 2 Liter, Liter 47 kW<br />
� Antriebsstrang CAN, Diagnose<br />
• TRW EHPS<br />
� Elektromotor<br />
� CAN-Bus-Kommunikation<br />
� Diagnose Di über üb Bus<br />
B
Referenzsystem<br />
▲ Vernetzung der CAN-Bus-Systeme im Polo<br />
Modelljahr 2002<br />
Quelle: Volkswagen AG (2001) SSP 263<br />
– DDer PPolo l MModelljahr d llj h 2002 2002, S40 S.40,<br />
Wolfsburg
Untersuchung der Electro-Hydraulic<br />
Power Steering g( (EHPS) ) Pumpe p<br />
• Stromaufnahme: 2-3 A (Leerlauf) bis zu 100 A (Lastfall)<br />
• <strong>Dr</strong>ehzahl: 1100/min (Leerlauf), 3400-4000/min (Lastfall)<br />
• CAN IDs: 0x3D0 (Status), (Status) 0x5DE (Fehlerspeicher)<br />
• Diagnose: Transport Protokoll TP 1.6 und KWP 1281
Pumpe im Fahrzeug<br />
• Elektrische Verbindungen<br />
� Batteriespannung (Kl. 30)<br />
� Batteriespannung bei Zündung an (Kl (Kl. 15)<br />
� Masse<br />
� CAN high (CAN (CAN-H) H)<br />
� CAN low (CAN-L)<br />
� Sensor für Lenkradwinkel/<br />
Lenkradwinkelgeschwindigkeit
TRW Lenkradwinkelsensor (LWS)<br />
• Lenkradwinkel und<br />
Lenkrad Lenkradwinkelgeschwindigkeit<br />
inkelgesch indigkeit<br />
• Kapazitiver Sensor<br />
• <strong>Dr</strong>ehung des Rotors � Änderung der Kapazität<br />
• Ausgabe g der Lenkradwinkelgeschwindigkeit g g<br />
als Pulse Width Modulated (PWM) Signal<br />
• Sensor durch µC mit PWM PWM-Ausgabe Ausgabe ersetzt<br />
◄ Quelle: Volkswagen AG (2001)<br />
◄ Quelle: Volkswagen AG (2001)<br />
SSP 259 – Die Elektro-<br />
Hydraulische Servolenkung, S.8,<br />
Wolfsburg<br />
▲ Quelle: Brasseur G. (2008) Forschung an<br />
der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik, in<br />
Forschungsjournal der TU Graz Graz, SS.10, 10 Graz Graz.
CAN Bus Analyse mit CANoe<br />
• Bestimmung und Zuordnung der<br />
IDs zu den Steuergeräten<br />
(z.B. ABS, Airbag, Motor,<br />
Multifunktionsanzeige)<br />
• Analyse der Bus Bus-Zeitverhaltens<br />
Zeitverhaltens<br />
• Untersuchung der in einer<br />
CAN-Botschaft enthaltenen Signale<br />
• Erstellung einer CAN-Bus-Datenbank (*.dbc)<br />
• Restbussimulation
CAN Bus Analyse mit CANoe
CAN Bus Analyse mit CANoe<br />
• In der CAN-Datenbank werden<br />
Informationen gespeichert<br />
• ZB Z.B. CAN-Botschaften und die<br />
in ihnen enthaltenen Signale<br />
� Bitpositionen Bitpositionen, Anzahl der Bits Bits,<br />
physikalische Einheiten,<br />
lineare Umrechnungsformeln g<br />
• Vom OEMs und Zulieferern genutzt
CAN Bus Analyse mit CANoe
Fahrzeugdiagnose über den CAN-Bus<br />
• Analyse und Simulation des Transportprotokolls TP 1.6<br />
• Analyse und Simulation des Diagnoseprotokolls KWP 1281<br />
• Bestimmung der Umrechnungsformel für physikalische Größen<br />
• Erstellung der User-Interfaces (Panels)
Restbussimulation<br />
• Verwirklichung einer Restbussimulation mit CANoe<br />
• Simulation aller relevanten CAN CAN-Botschaften Botschaften und aller<br />
CAN-Bus-Teilnehmer<br />
• RRestbussimulation tb i l ti mit it �CC
Ergebnisse<br />
• Mechanischer und elektrischer Aufbau bekannt<br />
�Eingaben �Eingaben (Sensoren) können<br />
simuliert werden<br />
• CAN-Bus-Kommunikation ist bekannt<br />
�Restbus-Simulation verwirklicht<br />
�Pumpe läuft außerhalb des Fahrzeugs<br />
• Diagnose über CAN mit TP 1.6<br />
und KWP 1281
Ausblick<br />
• Testfahren<br />
• Testzyklus für EHPS-Prüfstand<br />
• Untersuchung weiterer mechatronischer Systeme<br />
� Getriebe<br />
� Motor
Ausblick<br />
Testzyklus<br />
• Überprüfung des Pumpensteuergeräts mit<br />
Hilfe der CAN-Kommunikation<br />
• Auslesen und Löschen<br />
des Fehlerspeichers<br />
• Codierung der Pumpe auf<br />
Betrieb mit LWS und ohne ESP<br />
• Restbussimulation aller Steuergeräte<br />
• Unterschiedlicher Lenkgeschwindigkeiten<br />
durch Variation des PWM-Tastverhältnis
Ausblick
Ausblick<br />
Prüfstand für die Elektro-hydraulische Power Steering Pumpe<br />
Generation I Generation II + III<br />
• Abmessungen (L x B x H): 1200 mm x 800 mm x 970 mm<br />
• Automobilspezifisch: Spannung, Strom (≤100A), Ölstrom (≤16 l/min) und Öldruck (≤120 bar)<br />
• CAN-Controller: AT90CAN128 (ein CAN channel)
Ausblick<br />
CAN-Bus<br />
Know Know-how how<br />
Remanufacturing<br />
Technologie g<br />
Diagnose<br />
Erfolgreiches Projekt
Change language