Validierungs-Booster für LIN-basierte Entwicklung von Klimasteuer-Panels

Die Challenge: Mangelnde Transparenz im LIN-Datenverkehr

Die Hauptaufgabe des Entwicklerteams bestand darin, die bestehende LIN-Kommunikation der aktuellen Klimasteuerung zu analysieren und für neue Fahrzeugfunktionen anzupassen. Dabei sollten eine erweiterte Mehrzonenregelung, eine adaptive Luftstromsteuerung sowie eine automatisierte Kalibrierung der Temperaturfühler integriert – und alle Änderungen in Echtzeit validiert werden. Die größte Herausforderung lag in der fehlenden Transparenz der bestehenden LIN-Frames zwischen dem zentralen Steuergerät und der Klimabedieneinheit in Echtzeit. Die Entwickler mussten den Datenverkehr bislang aufzeichnen, um die Signalstrukturen, Identifier und Datenbytes zu identifizieren. Nur so konnten sie nachvollziehen, welche Informationen für Temperatur, Gebläsedrehzahl, Luftverteilung oder Umluftsteuerung tatsächlich übermittelt wurden und einen Abgleich mit der LDF-Spezifikation durchführen. Hinzu kam, dass im bestehenden System Komponenten mit unterschiedlichen LIN-Protokollversionen zusammenarbeiteten. Während einige Module noch auf LIN 1.3 basierten, nutzten andere bereits LIN 2.x mit erweiterter Prüfsummen-Logik und Diagnosefunktionen, was zu Fehlinterpretationen und Kommunikationsausfällen führte.
Für diese Aufgaben war eine PC-basierte Schnittstelle erforderlich, die sowohl Master- als auch Slave- oder Monitorfunktionen übernehmen konnte.

Die bisher genutzten Eigenlösungen auf Basis einfacher Mikrocontroller-Boards waren dafür nicht geeignet. Sie boten weder stabile Kommunikation noch genaue Zeitstempel und lieferten somit unzureichende Daten für eine verlässliche Analyse. Da die Validierung sowohl im Prüfstand als auch im Prototypenfahrzeug durchgeführt wurde, stellte sich zusätzlich die Anforderung, dass die Hardware kompakt, robust und ohne großen Installationsaufwand einsetzbar sein musste.

Systemarchitektur
 

Zwischen Entwicklungs-PC und Klimasteuerung: Das PLIN-USB Interface

Um diese Anforderungen zu erfüllen, entschied sich das Unternehmen für die Einführung des PLIN-USB Interfaces von PEAK-System. Dieses Interface verband erstmals eine leistungsstarke LIN-Schnittstelle mit der Flexibilität einer USB-Verbindung und konnte so in die bestehende Entwicklungsumgebung integriert werden. Das Validierungssystem bestand aus einem Entwicklungsrechner, auf dem die Software PLIN-View Pro installiert war. Über das PLIN-USB Interface wurde der Rechner direkt mit dem LIN-Bus verbunden, an dem sowohl der BCM-Simulator als LIN-Master als auch der Prototyp des Klimabediengeräts als LIN-Slave angeschlossen waren. Über PLIN-View Pro wurden die übertragenen Nachrichten, Identifier und Datenbytes angezeigt und aufgezeichnet. Die Software erlaubte es, die Kommunikation zu filtern, Frame-Strukturen zu analysieren und Signalverläufe grafisch darzustellen. Darüber hinaus nutzten die Ingenieure die PLIN-API, um automatisierte Validierungen in Python zu programmieren. So konnten sie LIN-Nachrichten gezielt senden, modifizieren oder verzögert wiederholen, um das Verhalten der Steuergeräte unter definierten Bedingungen zu überprüfen. Diese Möglichkeit, Nachrichten nicht nur passiv zu beobachten, sondern aktiv in den Datenverkehr einzugreifen, erwies sich als entscheidender Vorteil.