Automotive

Seit 2015 beschäftigen wir uns mit der Analyse von Software, Steuergeräten und Bussystemen im automotive Bereich.

Wiederverwendung gebrauchter Steuergeräte

Steuergeräte sind aus der automobilen Welt nicht mehr wegzudenken. Sie übernehmen zunehmend wichtige Funktionen, die vormals durch mechanische Komponenten realisiert wurden. Immer schnellere Regelkreise ermöglichen zudem neue Sicherheitsfeatures wie Airbags, ABS, ESP, adaptive Notbremssysteme etc. Wird jedoch ein solches Steuergerät defekt, ist Ersatz oft teuer.

Im Rahmen einer Untersuchung zu gebrauchten Steuergeräten haben wir uns verschiedene Module hinsichtlich einer Wiederverwendung zur Reparatur und Nachrüstung angeschaut.

Bei einigen Modulen, wie z.B. dem Kombiinstrument bei Fahrzeugen der BMW AG, lassen sich nach der initialen Parametrierung bestimmte Parameter nicht mehr ohne weiteres verändern. Einen "Proof of Concept", wie sich solche Parameter in dem jeweiligen EEPROM Baustein doch verändern lassen, findet sich auf unserem »Github Repository«.

Parametrierung von Steuergeräten

Bei der Parametrierung von Steuergeräten (manchmal auch Codierung genannt) werden die für den einwandfreien Betrieb des Steuergeräts notwendigen Parameter ausgehend von Softwarestand, Ausstattung und Ländervariante gesetzt.

Entscheidet sich der Nutzer bei seinem Fahrzeug eine Ausstattung nachzurüsten, so muss für eine einwandfreie Funktion die Parametrierung auf allen Steuergeräten angepasst werden, die mit dem neu hinzugekommenen Modul interagieren. Außerdem muss die Parametrisierung auf dem neu hinzugekommenen Modul angepasst werden.

Da die Fahrzeughersteller die erforderliche Software nicht freigeben, ist es für den Endkunden oft nicht einfach, die Parameter-Anpassung an den Steuergeräten vorzunehmen. Händler und Vertragswerkstätten sind unserer Erfahrung nach oft nicht befugt, eine solche Parametrierung vorzunehmen.

In einer umfangreichen Untersuchung haben wir uns am Beispiel eines Fahrzeugherstellers angeschaut, wie eine solche Parametrierung bei Fahrzeugen verschiedener Baureihen und Modellgenerationen abläuft und anschließend geprüft, welche Möglichkeiten bestehen dem Endkunden eine solche Parametrierung zu ermöglichen, ohne die Urheberrechte von OEMs zu verletzen.

Qualitätsanalyse von Kennfeldoptimierungen

Viele der neu zugelassenen Fahrzeuge sind inzwischen mit Turbomotoren ausgestattet. Bei einem solchen Turbomotor hängt die Leistung nicht mehr ausschließlich von den Faktoren Sprintmenge, Hubraum, Verdichtung, Zündwinkel und Drehzahl ab, sondern auch vom Ladedruck. Da der Ladedruck bei den meisten Motoren über das Motorsteuergerät geregelt wird, kann durch eine Veränderung der Software auf dem Motorsteuergerät ein höheres Drehmoment und folglich auch häufig eine gesteigerte Motorleistung erzielt werden.

In den letzten Jahren hat die Zahl der in einem Motorsteuergerät hinterlegten Regelungen aufgrund Abgasvorschriften, Modularisierungs-Strategien, steigendem Kostendruck bei Antriebskomponenten und einem immer komplexer werdenden Gesamtfahrzeug stark zugenommen. Dies wiederrum hat zu Folge, dass viele Anbieter von veränderter Motorsteuerungssoftware die Fülle der Kennfelder sowie deren Abhängigkeiten nicht durchblicken und folglich Schutzfunktionen abschalten oder über die Belastbarkeit der Bauteile hinaus Veränderungen vornehmen

Diese Qualitätsmängel sowie eine Möglichkeit, diese automatisch zu erfassen haben wir in einem Projekt untersucht. Ein exemplarischer Bericht findet sich »hier als PDF«.

Bussysteme und Steuergerätentwicklung

Im Zuge der rasanten Entwicklung der Smartphones hat auch die technische Entwicklung von digitalen Infotainment Systemen stark an Geschwindigkeit gewonnen. Dies führt insbesondere dazu, dass Fahrzeuge, welche in vielerlei Hinsicht noch dem Stand der Technik entsprechen, im Hinblick auf das Infotainment stark veraltet scheinen.

Da nur das Infotainment-System des Fahrzeugherstellers optimal mit dem Fahrzeug zusammenarbeitet, haben wir in einem Projekt die Nachrüstbarkeit von Infotainment-Systemen aktueller Generation in ältere Fahrzeuge geprüft.

Da die Bussysteme zwischen den Fahrzeuggenerationen auf unterschiedlichen Datenraten laufen, manche Steuergeräte entfallen, andere neue hinzugekommen sind und manche Nachrichten sich geändert haben, ist ein eigenes Steuergerät von Nöten, welches die Nachrichten entsprechend übersetzt und die unterschiedlichen Datenraten angleicht.

Im Rahmen dieser Untersuchungen ist zudem ein eigener CAN-Logger entstanden, welcher die Nachrichten im Fahrzeug-Bussystem aufzeichnet und sofern bekannt einen lesbaren Inhalt anzeigt.