Universal CAN-Gateway für Motorsportumbau (KMS MSG)

Hallo.

Ich baue gerade einen Audi TT(8N) für Motorsporteinsatz um.

Serienfahrzeug:
1,8T APX
ABS/ESP
Allrad

Der Motor wurde an allen Ecken modifiziert (aufgebohrt, gemachter Kopf, NW-Verstellung raus, anderer Turbo, ...). Deshalb wird auch auf eine KMS MD35 Motorsteuerung umgebaut.

Nun zum "Problem". Es soll der Serientacho und das Haldexsteuergerät an der KMS Steuerung weiter betrieben werden. Das ESP System wird deaktiviert und das ABS bleibt erhalten.

Montag erstelle ich aus einem baugleichen Fahrzeug ein CAN-Bus Log mit dem kürzlich bei Kaufmann erworbenen Sniffer. Nun muss ich natürlich einige Daten (Motordrehzahl, Motorlast, ...) vom KMS-CAN auf den Original-Antriebs-CAN übertragen. Ich habe es noch nicht gemessen, aber vermutlich ist die CAN-Geschwindigkeit nicht dieselbe und die IDs auf keinen Fall. Also muss da ein Universal Gateway zwischen, welches die Botschaften ggf. umrechnet und auf den anderen CAN überträgt.

Nun zu meiner eigentlichen Frage:
Hat jemand schonmal ein ähnliches Projekt erfolgreich abgeschlossen? Kann jemand ein entsprechendes Gateway empfehlen? Wenn man google füttert, findet man ja diverse Anbieter für solche Gateways.

Über Erfahrungswerte oder Tipps bin ich dankbar.

Freundliche Grüße
Daniel

Hallo Daniel,

Es ist sehr aufwendig, einen solchen Umbau für den Straßenverkehr zu genehmigen, daher wird es kaum jemand gemacht haben, und wenn doch, dann wahrscheinlich nur für Motorsportbegeisterte. Daher wird es eher schwierig sein, für den konkreten Fall Personen zu finden, die dies bereits erfolgreich durchgeführt und öffentlich dokumentiert haben.

Entsprechend einfach zu bedienende und konfigurierbare Gateways sind zwar relativ teuer, könnten aber bei einer Stückzahl von 1 die kostengünstigere Alternative zu einer Eigenentwicklung darstellen.

Wenn die betreffenden CAN-IDs auf demselben Bus (CAN-Antrieb) gesendet werden und unterschiedlich sind (d.h. die zu sendenden CAN-IDs werden nicht bereits anderweitig verwendet), können Sie auch eine Softwarelösung mit der Schnittstelle realisieren.

Mit dem RKS+CAN-Interface parallel an den entsprechenden CAN-Bus anschließen und die fraglichen IDs auslesen. Anschließend eine CAN-Nachricht erstellen, die bisher nicht vorhanden war, und diese senden.

Hier findest du Demo-Projekte:
http://www.canhack.de/viewtopic.php?t=137

Aus programmiertechnischer Sicht:

Code:

if(RKSInitialize()) {   if(RKSCANOpen(500000)) // CAN-Antrieb, 500000 kBit/s   {     can_msg_t sRx;     can_msg_t sTx;     memset(&sTx, 0, sizeof(sTx)); // Zu sendende Nachricht mit Nullen vorbelegen.     sTx.byType = FRAME_TYPE_NORMAL;     for( ;; )     {       if(RKSCANRx(&sRx)) // Hole eine Nachricht vom CAN.       {         // CAN-ID mit Geschwindigkeit?         if(sRx.uFrm.sData.dwID == 0x3d8) // 0x3d8 ist geraten, hier muss dann die ID hin, welche das ABS/ESP mit der Geschwindigkeit sendet. Einfach mal hier suchen. Es gibt zu KCANMonitor ein Video hier, wo die Message Changes View gezeigt wird, hier sollte man die Geschwindigkeit schnell finden.         {           // Neue Nachricht basteln, wo die Geschwindigkeitsinfo rein soll.           sTx.uFrm.sData.dwID = 0x351; // Neue herauszufindende CAN-ID           sTx.uFrm.sData.byDLC = 8; // Nachrichtenlänge, kommt drauf an wie was gesendet werden soll. Bei der Nachrichtenlänge einfach am erwarteten "Original" orientieren, auch wenn nicht alle Bytes genutzt werden.           sTx.uFrm.sData.abyData[2] = sRx.uFrm.sData.abyData[5]; // Beispiel, Byte 5 von empfangener Nachricht auf Byte 2 der neuen Nachricht kopieren.           RKSCANTx(&sTx);         }       }     }   } }

Das Beispiel ist natürlich bei weitem nicht vollständig, es soll lediglich zeigen, wie es grundsätzlich funktionieren könnte.

Eine entsprechende Firmware könnte man auch fest in die Schnittstelle einprogrammieren, was kein Problem wäre. Damit könnte man die RKS+CAN-Platine (ohne Gehäuse und USB-Kabel) einfach fest im Fahrzeug belassen.

Komplizierter wird es, wenn man ein "echtes" Gateway benötigt, das zwischen verschiedenen Bussen umwandelt oder bestimmte CAN-IDs komplett durch manipulierte ersetzt.
Da es so wie oben dargestellt ist, kannst du natürlich nur CAN-IDs einfügen, die in diesem speziellen Bus noch nicht verwendet werden.

Ich würde zuerst prüfen, ob es auf einfache Weise funktionieren kann.

Viele Grüße, Rainer.

Eigentlich ist es eher ungewöhnlich, das bei einen Motorsporteinsatz der Serientacho weiter genutzt wird. Einfacher wäre der Einsatz vom entsprechenden CAN Display von KMS.

Zurück zur Frage:

Es gibt von verschieden Herstellern Gateways (ETAS, Vector, ElektroBit), dazu sollte aber die Kommunikationsstruktur bekannt sein.

Es reicht leider nicht, die Signale einfach in ein anderes CAN Frame zu schreiben und zu senden.

Bei jedem Hersteller werden Sicherungsmechanismen eingesetzt um die Plausibilität und Gültigkeit der Signale zu gewährleisten. Das kann vom einfachen Botschaftszähler (Sequenz Counter)über einer CRC Berechnung bis hin zur einer Verschlüsselung reichen. Das sollte das Gateway beherrschen, also zu einen die Algorithmen kennen und genug Performance haben.

Auch wird mit Sicherheit ein Netzmanagement (OSEK, AUTOSAR, usw.)eingesetzt das entsprechend Nachgebildet werden muss. Ich schätze mal, bei einem 8N wird es OSEK sein, das bedeutet, du musst einen entsprechenden Kommunikationsring bilden, AliveFrames senden, mit dem "ReadySleepBit" hantieren, usw.

Es ist also machbar, aber setzt einiges am Kenntnissen über die Kommunikationsarten im Automotive Umfeld voraus und dann noch im speziellen zu dem Audi 8N.

Hallo,

Ich glaube nicht, dass der Fragesteller das gesamte Netzwerkmanagement nachbauen möchte, denn abgesehen vom Motorsteuergerät scheint ja alles original zu sein.

Hier.
http://www.canhack.de/viewtopic.php?t=2168

Es reicht ja auch, dem Tacho die richtigen CAN-IDs zur Verfügung zu stellen, um die Drehzahl anzuzeigen.

Ich denke, der Fragesteller wäre schon zufrieden, wenn im Kombiinstrument Geschwindigkeit und Drehzahl angezeigt würden. Die Geschwindigkeit kommt vom ABS/ESP, da gibt es also gar nichts zu tun.
Für sein Motorsteuergerät könnte es dagegen sein, dass dieses, für Funktionen wie die Startkontrolle oder ähnliches, gerne die Geschwindigkeit bzw. die Raddrehzahlen hätte. Das hat aber nichts mit OSEK-NM usw. zu tun. Ich konnte in der Anleitung zur KMS dazu keine Informationen finden; vielleicht steht es woanders, oder der Anbieter möchte seine Zusatzhardware verkaufen.
Da das Motorsteuergerät nicht in die anderen vorhandenen Steuergeräte integriert werden soll, ist das Netzwerkmanagement hier irrelevant. Die Daten, die das Motorsteuergerät über den CAN-Bus sendet, sind zudem überschaubar, da viele Informationen für den Fragesteller keine Bedeutung haben, z.B. Ladedruck, Ladelufttemperatur, Fahrgestellnummer, spezielle Softwarefunktionen usw.

Das Haldex-Steuergerät sollte die Lamellenkupplung schließen, wenn zwischen Vorder- und Hinterachse Schlupf besteht, idealerweise abhängig vom Lenkwinkel und anderen ABS/ESP-Funktionen.
Das ist eigentlich eine Angelegenheit zwischen ABS/ESP und dem Haldex-Steuergerät, und ich bin mir nicht sicher, was das Motorsteuergerät darüber hinaus großartig beitragen sollte, außer vielleicht ein Lastsignal oder Ähnliches?

Viele Grüße, Rainer.

Hallo Rainer, hallo postmann.

Vielen Dank für eure umfangreichen Antworten.

Rainers ersten Vorschlag, die Hardware vom RKS+CAN zu benutzen und die Nachrichten auf den Bus zu senden wird nicht funktionieren. Der KMS eigene CAN-Bus hat sehr wahrscheinlich auch eine Bitrate von 500000kBit/s, aber die Nachrichten ID's werden nicht passen. Das wäre echt ein Zufall. Ich habe bedenken, dass es zu Kollisionen zwischen den Beiden CAN's kommt. Ich möchte die auf jeden Fall voneinander trennen. Auf dem KMS Can hängt noch ein Breitbandlambda-Controller, ein CAN-Display und ein Analogmodul für Temperaturmessung. Ich weiß nicht wie hoch da die Buslast wird. Ein echtes Gateway wäre schon schön. Natürlich kostet sowas... Aber ich glaube das macht den Kohl bei dem Projekt auch nicht fett. Ich habe gerade eine Anfrage bei http://www.mrs-electronic.de/ laufen. Mal schauen was die dafür haben wollen.

Ich habe mich für ein AIM MXS Display stark gemacht, jedoch wurde dies abgelehnt... Es wird ja vom KMS zusätzlich das CAN-Display verbaut. Dieses ist jedoch meiner Meinung nach sehr klein.

Ich habe gestern mal ein Golf 4 gesnifft und anschließend das Tacho angesteuert. War gar nicht so schwer. Sollte in etwa Baugleich mit dem TT Tacho sein. Ist ja fast die selbe Technik verbaut worden.

In wie weit die Haldex entsprechende Signal von der Motorsteuerung haben möchte muss ich abwarten. Im Prinzip ist der OE-Antriebs-CAN so wie im Originalzustand bis auf Airbag, Lenkwinkel und Motorsteuergerät.
Wie Rainer schon schrieb, reicht es ja ein paar Signale nachzubilden. Ob da Kommunikationsfehler im Speicher sind, ist mir relativ egal.

Ich habe am Wochenende schonmal die Kabelpläne gezeichnet. Dabei ist mir aufgefallen, dass das Drehzahlsignal separat über eine direkte Leitung übertragen wird. Eventuell muss ich nur das Drehzahlsignal vom KMS-CAN abgreifen und über einen digitalen Ausgang als PWM ausgeben. Dies habe ich schonmal mit einem atmega und einem mcp2552 (hieß der so?) gemacht. Das war noch während meiner KFZ-Ausbildung vor 7 Jahren...
Aber was letztendlich benötigt wird, sehen wir dann. Erstmal wird in den nächsten Wochen der Kabelbaum angefertigt. Ich ziehe die CAN-Leitungen schonmal auf einen zentralen Verteiler, sodass ich hinterher immer noch schnell ein Gateway einbauen kann.
Rainer hat richtig erkannt, dass das KMS Motorsteuergerät die Raddrehzahlen für die LaunchControl braucht. Die Zusatzhardware von KMS wird nicht verbaut. Das ist in meinen Augen Unsinn. Wenn dann wird das auch über CAN abgehandelt. Ob die Funktion hinterher eingebaut wird, hängt davon ab, wie der Rest so klappt. Aber auch dafür wäre ein vernünftiges Gateway schon schön.


Vielen Dank erstmal.
Ich werde berichten, sobald es Neuigkeiten gibt.

Freundliche Grüße
Daniel

Hallo Daniel,

Gibt es eine Dokumentation, die beschreibt, was das KMS überhaupt über den CAN-Bus sendet? Hast du einen Trace oder eine Liste der CAN-IDs? Ich habe dazu nichts gefunden, nur einen Hinweis, dass am CAN zusätzliche Hardware angeschlossen werden kann...

Viele Grüße, Rainer.

Hallo.

Die Doku zum KMS Can habe ich bei TIJ Power angefragt. Mal schauen was da kommt.

Ein Trace kann ich erst liefern, wenn der Kabelbaum angeschlossen ist. Bis jetzt ist es noch eine Rohkarosse.

Werde aber dann ein entsprechendes Trace zur Verfügung stellen.

Freundliche Grüße
Daniel

Super!

Meines Wissens kann der CAN beim MD35 konfiguriert werden, also Geschwindigkeit, IDs und Dateninhalt können mehr oder weniger frei eingestellt werden.

Ich habe mal bei Bekannte von der Formula Student angefragt, inwieweit hier jemand Erfahrung mit der Motorsteuerung hat.

Zurück zum Problem, wenn die CAN Botschaften frei definiert werden können, kann man die Signale entsprechend auf dem original CAN senden. Ich befürchte aber immer noch die Herausforderung mit den Netzmanagement, denn entgegen den anderen Projekten soll das Kombi ja nicht alleine laufen sondern im vorhanden originalen Fahrzeugverbund betrieben werden.

Nun würden die Steuergeräte die Applikationsframes vom der Motorsteuerung sehen, aber keine NM Botschaft bzw. keine Ringbildung, usw.

Läuft ein Steuergerät alleine, geht es im OSEK ja in den Notbetrieb, wenn es aber im Verbund ist (also andere Netzmanagement Botschaften empfängt) sollte es die Applikationsbotschaften von "Nichtringteilnehmer" ignorieren.

Die Frage ist, was genau soll der Tacho den genau anzeigen? Könnte man den Tacho im Fahrzeug nicht auch "Standalone" laufen lassen?

Hallo postmann,

gelesen habe ich das mit den frei konfigurierbaren CAN-ID's auch schon. Jedoch in der Anleitung die beim Kauf dabei war, ist nur die Rede von fünf verschiedenen CAN-Profilen die jeweils auf verschiedene Displays abgestimmt sind.

Das Netzmanagement habe ich noch nicht verstanden. Hast du irgendwelche Buchempfehlungen, die das System (OSEK, Netzmanagement, ...) näher erläutern?

Zu dem eigentlichen Thema:
Erstmal recht herzlichen Dank für euer Engagement! Gebt mir bitte etwas Zeit das Fahrzeug zu verkabeln und zu schauen was WIRKLICH an Aufgaben benötigt wird. Ich hab nicht damit gerechnet, dass hier so ein Feedback kommt.

Vielen Dank erstmal.
In der Woche zwischen Weihnachten und Neujahr werden Strippen gezogen. Danach kann ich mehr sagen.

Freundliche Grüße
Daniel