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Motorsimulation eines AZQ Motors mit Polo Steuergeräten


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wernernue



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Beitrag11-05-2016, 0:23    Titel: Motorsimulation eines AZQ Motors mit Polo Steuergeräten Antworten mit Zitat

Nachdem mein virtueller Polo nun ziemlich fertig ist, wollte ich das hier mal vorstellen. Das System besteht aus Bordnetzsteuergerät, Motorsteuergerät, Kombiinstrument sowie dem Komfortsteuergerät.
Um das ganze System zum Leben zu erwecken, werden die Signale des Kurbelwellen- und Nockenwellensensors sowie die Geschwindigkeitsimpulse durch 2 Arduino Mikroprozessoren erzeugt, und somit steuert das Motorsteuergerät alle Aktoren an. Die Aktoren sind durch Leuchtdioden oder Glühlampen (z.B. für die Lambdasondenheizungen) oder auch mit echten Teilen, wie die Drosselklappe realisiert. Die Sensoren sind entweder mit Einstellreglern oder zum Teil auch mit echten Bauteilen, wie Gaspedal oder Drosselklappe aufgebaut.
Die "Drehzahlregelung" des Arduinos erfolgt durch Integration der Steuerimpulse für die Einspritzventile und Einspeisen der Steuerspannung an einen Analogeingang des Arduino Mikroprozessors. Durch diese Steuerung ist tatsächlich die Ansteuerung der Einspritzventile ausschlaggebend für die Leistung des Motors. Der aus 5 einzelnen Schaltern bestehende Tempomat ist voll funktionsfähig und kann die eingestellte Geschwindigkeit halten.

Das "virtuelle 5 Gang Schaltgetriebe" setzt das Geschwindigkeitssignal mit unterschiedlichen Verhältnissen zur Motordrehzahl um, beim Schaltvorgang wird der neue Motordrehzahlwert über das neue Übersetzungsverhältnis ausgehend vom Geschwindigkeitssignal errechnet und dann als Ist-Wert gesetzt.
Damit herrschen fast reale Bedingungen auf dem Antriebs-CAN-Bus.


Durch dem Aufbau am "Brett" lassen sich auch einzelne Sensorwerte beliebig verändern (z.B. die Öltemperatur vom Sensor G266, der ebenfalls durch einen Arduino Microcontroller nachgebildet wird) und somit kann über die Übersichtliche Visualisierung der einzelnen Bytes die zugehörige CAN-Message gut ermittelt werden.

Die Ergebnisse werde ich dann in einer Datei hier darstellen.

Als Fazit kann ich schon jetzt sagen, dass es sehr viel Informationen über die Funktionsweise und über falsche oder fehlende Signale gebracht hat.



Tempomat.png
 Beschreibung:
 Messwertblöcke Tempomat
 Dateigröße:  1,17 MB
 Angeschaut:  1896 mal

Tempomat.png


Aufbau.jpg
 Beschreibung:
 Virtueller VW Polo
 Dateigröße:  4,21 MB
 Angeschaut:  5769 mal

Aufbau.jpg


MKV Polo CAN-BUS data.xls
 Beschreibung:
 CAN-Datenbank VW Polo
CAN-Datenbank VW Polo
Download
 Dateiname:  MKV Polo CAN-BUS data.xls
 Dateigröße:  183,5 KB
 Heruntergeladen:  323 mal


Zuletzt bearbeitet am 11-05-2016, 0:30, insgesamt 1-mal bearbeitet.
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Beitrag11-05-2016, 9:15    Titel: Motorsimulation eines AZQ Motors mit Polo Steuergeräten Antworten mit Zitat

Cooles Projekt! Wird das eine Art "Schauwand" für Ausbildungszwecke?

Viele Grüße, Rainer
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wernernue



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Beitrag11-05-2016, 15:16    Titel: Motorsimulation eines AZQ Motors mit Polo Steuergeräten Antworten mit Zitat

Hallo Rainer,
entstanden ist die Idee aufgrund eines übrigen Komfortsteuergeräts, nachdem ich in meinem Polo eine Funkschließung eingebaut habe. Die Notwendigkeit eines CAN_Gateways war dann schnell klar und ein Bordnetzsteuergerät schnell gefunden. Und dann wurde mal alles mit fliegender Verkabelung zusammengelötet und vom Schrottplatz eine OBD Buchse besorgt und ich konnte mit dem VCDS zugreifen. Nach Neukonfiguration des Gateways waren dann mal die Fehlermeldungen der fehlenden Steuergeräte weg bis auf Kombiinstrument und Motorsteuergerät.

Irgendwie ja auch logisch, ein Auto ohne Tacho und Motor gibt es da halt nicht, also mussten noch diese beiden Steuergeräte her, die ich zusammen mit einem Schlüssel und passenden Transponder gefunden habe. Noch ein Zündschloss mit der Lesespule und die CAN-Fehler waren weg. Um nun die mit dem Oszilloskop gemessenen CAN-Impulse zu verstehen, musste noch ein CAN-Interface her.

Und dann war auch die Idee geboren, dem MSG Impulse vorzugaukeln, und da mein Kollege sich viel mit Arduinos beschäftigt, habe ich mich auch dafür entschieden.

Die ersten Signalverläufe waren dann noch unplausibel für das Steuergerät, aber nach einiger Recherche hat die Signalform gepasst. Und die immer wieder neu auftretenden Fehlermeldungen aufgrund fehlender Sensoren wurden nach und nach durch Anschließen von Drehreglern etc. behoben. Problematisch waren lange Zeit erkannte Zündaussetzer aufgrund von Instabilitäten des Signals (Jitter) was wohl aufgrund eines Defekts eines Analogeingangs lag, der sich eines Tages von selbst gelöst hatte.

Ich werde hier interessante Oszillogramme posten und auch den ein oder anderen Anwendungsfall der Arduinos beschreiben. Für Anregungen gerne bereit icon_smile.gif

Speziell als Schauwand hatte ich es eigentlich nicht gedacht, aber meine Kollegen von unserem Fuhrpark (ich arbeite im IT-Bereich) haben schon Interesse an einer Demo angemeldet.

Viele Grüße aus Nürnberg,
Werner


Zuletzt bearbeitet am 11-05-2016, 15:18, insgesamt 1-mal bearbeitet.
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Beitrag11-05-2016, 15:40    Titel: Motorsimulation eines AZQ Motors mit Polo Steuergeräten Antworten mit Zitat

Ok icon_biggrin.gif
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Beitrag11-05-2016, 21:47    Titel: Motorsimulation eines AZQ Motors mit Polo Steuergeräten Antworten mit Zitat

Wow, saubere Arbeit icon_smile.gif
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wernernue



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Beitrag12-05-2016, 0:44    Titel: Motorsimulation eines AZQ Motors mit Polo Steuergeräten Antworten mit Zitat

Danke icon_biggrin.gif

so dann wird ich hier mal die Beschaltung des Tempomats kurz beschreiben.
Man benötigt einen 2 poligen Schalter, der einrastet (Schließer S1)
einen Taster (Öffner S2) für die "Cancel" Taste,
einen Taster (Schließer S3) für die Reset bzw. (+) Taste
einen Taster (Schließer S4) für die Set bzw. (-) Taste
eine Diode, z.B. 1N4148

Die gemeinsame Leitung der 4 Schalter liegt auf Plus 12V, wenn S1 eingeschaltet ist. Hier ist die weiße Leitung angeschlossen, die zum Pin3 des Steckers XP3 am Bordnetzsteuergerät geht und an die Steckerdurchführung in der Stirnwand, wo es dann zum Motorsteuergerät weitergeht. Beim AZQ ist der Anschlusspin Pin28 am MSG. Die Durchführung geht über den weißen Stecker in der Stirnwand über Pin10, das Kabel im Motorraum zum MSG ist normalerweise bereits verlegt.

Im Messwertblock 9 des Bordnetzsteuergeräts sind die Schalter zu sehen, wenn dort "nicht verbaut" steht, ist das Steuergerät nicht geeignet.

Im Motorsteuergerät muss die GRA freigeschaltet werden. Dies geht über den Logincode 11463.

Im Meßwertblock 66 findet man die Schalter wieder. Im 4. Byte ist das niederwertigste Bit die Schalterstellung von Schalter 1, das 2. von rechts entspricht dem Schalter 2, das dritte Bit von rechts entspricht dem Taster "Set" und das vierte Bit von rechts dem Taster "Reset"

Im zweiten Byte stehen die Schalterstellung der beiden Bremsschalter und Kupplungsschalter, die für den Betrieb 0 sein müssen (Bremse und Kupplung nicht gedrückt).
Das vierte Bit ist immer 1, wenn die GRA über den Logincode aktiviert wurde.

Mit diesen 4 Schaltern kann man sich den Lenkstockhebel sparen und die Problematik des Airbagausbaus. Die Verlegung des Kabels zu dem Stecker in der Stirnwand ist dann die einzige Herausforderung.



Tempomat.png
 Beschreibung:
 Schaltplan Tempomat
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Tempomat.png

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Beitrag17-05-2016, 12:19    Titel: Tempomat: Fehlermeldungen und CAN Antworten mit Zitat

Hier noch ein paar Infos zur Fehlermeldung 17977 - Schalter für Geschwindigkeitsregelanlage (GRA/E45)
P1569 - 35-00 - unplausibles Signal

Bei dauerhaft anstehenden Fehler (also nicht sporadisch) ist die Fehlerursache die fehlende Leitungsverbindung zwischen Bordnetzsteuergerät und Motorsteuergerät.
Wenn das weiße Kabel zum Stecker in der Stirnwand gezogen wurde, dürfte das weiterführende Kabel zum MSG fehlen. Der Anschlusspin am MSG ist unterschiedlich, beim AZQ ist es Pin 28.

Ist die Fehlermeldung sporadisch, liegt es eher an der Verkabelung oder am Schalter.


Die Information vom Bordnetzsteuergerät ist in 2 CAN-Adressen enthalten, nämlich 388 und 38A. Diese sind am Bordnetzsteuergerät zu sehen, auch wenn die CAN-Verbindung aufgetrennt ist.
Jeweils im 2. Byte (BB) ist die Information der Schalter enthalten.


388 3Byte AA BB CC
38A 4Byte AA BB CC DD

BB: 01 Tempomat EIN
BB: 02 Tempomat AUS
BB: 03 Tempomat CANCEL
BB: 05 SET (-)
BB: 09 RESET (+)

???????x AUS=0 EIN=1
??????x? CANCEL=1 Normal=0
?????x?? SET=1
????x??? RESET=1
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Beitrag17-05-2016, 13:04    Titel: Motorsimulation eines AZQ Motors mit Polo Steuergeräten Antworten mit Zitat

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Zuletzt bearbeitet am 17-05-2016, 13:05, insgesamt 2-mal bearbeitet.
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