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BILDUNG • INFORMATIK • EVENT
 

 

Mechatronik

Bussysteme

 

 
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Einleitung

Vernetzung S-Klasse, W221

Moderne Fahrzeuge sind fahrende Netzwerke. Autos vom Kleinwagen bis zur Oberklasse haben immer mehr elektronische Einrichtungen.

Die Systeme lassen sich in zwei Klassen unterteilen:
  • Steuergeräte, z.B. ABS, ESP oder Motor-/Getriebesteuerungen
  • Multimediakomponenten, z.B. Navigationssystem oder CD-Player
Es ist absehbar, dass die Elektronik in Zukunft immer noch mehr zunimmt. Sowohl der Gesetzgeber, der bessere Abgasverhalten und weniger Treibstoffverbrauch wünscht, als auch der Kunde, der immer mehr Fahrkomfort und Fahrsicherheit fordert, beschleunigen diese Entwicklung.

Folgend werden die verschieden Bussystem im Fahrzeug betrachtet. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Grundlagen der Mechatronik bekannt sind.
Bild: Vernetzung in der Mercedes Benz S-Klasse (W221), 2005-2013
 
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Allgemein

Steer-by-Wire Infiniti Q50

Eine der zukünftigen Entwicklungen sind sogenannte X-By-Wire-Systeme.

Unter X-By-Wire werden Systeme zusammengefasst, die herkömmliche mechanische Systeme ersetzen. Bereits im Einsatz ist Brake-By-Wire als Ersatz des hydraulischen Bremskreises durch ein elektronischen Bremssattel, bei dem Bremsimpulse über Draht (Wire) ausgelöst werden. Erste elektronische Lenkungen Steer-By-Wire sind auf dem Markt.
Bild: Infinity Q50 Hybrid erstes Serienwagen mit Steer-by-Wire.

Virtuelle Vernetzung im Fahrzeug

Neben den X-By-Wire-Systemen gewinnt die Telematik zunehmend an Bedeutung. Unter Telematik versteht man die Verbindung von Telekommunikation und Informatik. Beispielsweise wird die Kombination von Navigationssystem und Verkehrsfunk zur Verkehrslenkung eingesetzt.

Darüber hinaus werden Systeme, welche sich die Vorteile von X-By-Wire und Telematik zunutze machen, als virtuelle Verbindung zu Lastwagen, automatisches Einparken oder in naher Zukunft automatisches Fahren verfügbar sein.

Mit der Komplexität steigt auch der Aufwand der Vernetzung. Statt einzelne Geräte über Signalleitungen zu verbinden, benötigen wir immer mehr Bussysteme.

Bussysteme haben folgende Vorteile:
  • Pro Gerät reicht eine Bus-Verbindung. Dadurch sinken Gewicht, Raumbedarf und Preis der Verkabelung.
  • Ein angeschlossenes Gerät kann mit allen anderen Geräten im Bus kommunizieren.
  • Es sind Diagnose-Komponenten zur Bus überwachen möglich (Broad/Multicasts).
  • Die Ausfallsicherheit wird durch redundante Leitungen erhöht.
  • Standards bei Bus, Schnittstellen und Kommunikation fördern die Modularität der Geräte.
  • Durch gleichartige Funktionalitäten können Geräte polyvalent verwendet werden. Senkt die Variantenvielfalt beim Hersteller.
Beim Bussystem im Fahrzeug stehen andere Anforderungen im Vordergrund als für PC-Netzwerke. Neben dem Preis sind vor allem sicherheitsrelevante Eigenschaften sehr wichtig.
 
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Zusammenfassung

Verschiedene Bussysteme (CAN, MOST) werden erklärt.

In diesem Kapitel haben wir verschiedene Arten von Bussystemen und ihre Funktionalität untersucht und beschrieben. Wie die Nachrichten zwischen den verschiedenen Steuergeräten in einem Bussystem versendet und empfangen werden. Und für welche Anwendungsbereiche die einzeln Bussystemen geeignet sind.

Im Bereich der Multimedia-Datenübertragung hat sich der MOST-Bus im Fahrzeug als Standard etabliert.

Für sicherheitsrelevante Systeme ist FlexRay das richtige Bussystem.  
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Quellen

Wickipedia emotive.de CanDatenbus BMW E65 BMW Audi Bluetooth CAN Bus Diagnose Lichtwellenleiter

 

Literatur

  • Grundlagen der Fahrzeugmechatronik, Toralf Trautmann, 1 Aufl. Vieweg Verlag, ISBN 978-3-8348-0987-0
  • Bosch Autoelektrik und Autoelektronik, Konrad Reif, 6 Aufl. Vieweg Verlag, ISBN 978-3-8348-1274-2
  • Batterien, Bordnetze und Vernetzung, Konrad Reif, 1 Aufl. Vieweg Verlag, ISBN 978-3-8348-1310-7
zum Download
 Thema, TitelUrheber
PDF-Datei CAN-Bus; Einer sendet, alle lauschen www.kfzbetrieb.de
PDF-Datei Bussysteme im Automobil www.carbusssystems.com
Schlagwörter
Übersicht Bussysteme - Multiplexsystem - LIN - CAN - TTCAN - TTP - TTA - FlexRay - Byteflight - D2B - MOST - Firewire - USB - DC-Bus - Bluetooth - K-Line - SAE J1850 - Struktur - Datentelegramm - Anwendung - High-Speed - Low-Speed - Blockschaltbild - Fehlerbilder - Stecker - Belegung - Terminierung - Wake-up - Adressierung - CRC - Prüfcode - Topologie - Datenleitung - Einleitersystem - Zweileitersystem - Lichtleiter - Lichtwellen - Totalreflexion - Dämpfung - Dämpfungsfehler - Überspannungsschutz - Suppressordiode - Spannungsunterdrückung - X-By-Wire - Telematik - sicherheitsrelevant - linearen Bustopologie - Ringtopologie - Sternstruktur - Repeater - Dämpfungsmass - Gesamtdämpfungsmass - Multiplexer - Demultiplexer - Karosseriebus - SubNET - single-master - multiple-slave - Slave - bidirektional - dominant - recessiv - Einleitungsbetrieb - Gegentaktbetrieb - Abschlusswiderstand - Arbitrierung - Bit-Stuffing - Data Frame - Master-Einheit - Gateway - asynchron - synchron - Paritätsfeld - Kontrollframe - FTDMA - CSMA - TDMA - Broadcasting - Multicasting - Unicasting - LVDS - TMDS - Bildübertragung - Schnittstelle
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Aktualisierung 09.08.2021 18:57

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aktualisiert: 2021-02-24