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Moderne Software-Entwicklungs Methoden > Automotive > Flashcards

Automotive Flashcards

1
Q

4 Subsysteme im Fahrzeug

A
  1. Antriebsstrang
  2. Fahrwerk
  3. Karosserie
  4. Multimedia und Telematik
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Q

Subsystem Antriebsstrang

A
  • Komponenten zur Energieerzeugung und Fortbewegung des Autos zugeordnet.
  • Funktionen (Bsp): die Steuerung der Geschwindigkeit und das Starten des Motors.
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3
Q

Subsystem Fahrwerk

A
  • Komponenten zur Fahrdynamik zugeordnet.

* Funktionen (Bsp): das Bremsen und Lenken

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4
Q

Subsystem Karosserie

A
  • Komponenten zur Sicherheit und Komfort zugeordnet.

* Funktionen (Bsp): das Abschließen des Autos, die Beleuchtung des Innenraums und die Klimatisierung.

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5
Q

Subsystem Multimedia und Telematik

A
  • Komponenten zur Entertainment und Telekommunikation zugeordnet
  • Funktionen (Bsp): das Radio und Telefonanlage
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6
Q

W*

A

Externe Sollwertgeber (zb Fahrer)

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7
Q

W

A

Führungsgröße / Sollwert (aus Sollwertgeber)

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8
Q

U

A

Steuergröße (aus Steuerung / Regler Überwachung)

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9
Q

R

A

Mess - und Rückführungsgröße (aus Sensoren)

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10
Q

X

A

zu regelnde Größe (aus Strecke)

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11
Q

Y

A

Stellgröße (aus Aktuatoren)

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12
Q

Z

A

Störgröße (von außen / Umwelt)

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13
Q

Arbeitsweise einer Regelung

A

Verhalten der Strecke X wird beobachtet R und mit Hilfe von Steuer- U und Stellgrößen Y möglichst gut an Führungsgröße W herangeführt. Dabei können von ausßen Störungen Z auftreten.

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14
Q

Welche sind die 3 Arten von Regler

A
  1. P-Regler
  2. I-Regler
  3. D-Regler
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15
Q

P-Regler

A

Steuergröße (U) ist proportional zur Differenz zwischen Führungsgröße (W) und Messgröße (R).

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16
Q

Reaktion der P-Regler

A

Der Regler reagiert nur, falls eine Abweichung vorliegt und hat eine Verstärkung von kp.

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17
Q

Wann ist P-Regler sinnvoll und Beispiel?

A

Die Anwendung von diesem Regler ist sinnvoll, wenn unmittelbar nach Abweichung reagiert werden soll und diese Abweichung nicht unbedingt vollständig ausgeregelt werden sollen.
Z.B.: Zimmertemperaturregelung

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18
Q

I-Regler

A

Steuergröße (U) ist proportional zum Integral der Differenzen zwischen W und R (oder W-R) über die Zeit.

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19
Q

Reaktion der I-Regler

A

Der Regler reagiert erst langsam ist dafür aber sehr genau.

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20
Q

Wann ist I-Regler sinnvoll und Beispiel?

A

Die Anwendung von diesem Regler ist sinnvoll, wenn vollständige Ausregelung der Störung benötigt ist und nicht sofort reagiert werden muss oder soll.
Z.B.: Straßenbeleuchtungsregelung

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21
Q

D-Regler

A

Steuergröße (U) ist proportional zur Ableitung der Differenz (W-R) nach der Zeit.

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22
Q

Reaktion der D-Regler

A

Der D-Regler reagiert sofort.

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23
Q

Wann ist D-Regler sinnvoll und Beispiel?

A

Die Anwendung von diesem Regler ist sinnvoll, wenn schnell und stark auf die Veränderung reagiert werden soll.
Z.B.: Notbremsregelung bei Hindernissen vor dem Auto.

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24
Q

Def. Regelung

A
  • Vorgang, bei dem fortlaufend eine … Regelgröße (die zu regelnde Größe), erfasst, mit … der Führungsgröße verglichen und im Sinne einer Angleichung an die Führungsgröße beeinflusst wird.
  • Kennzeichen für das Regeln ist der geschlossene Wirkungsablauf, bei dem die Regelgröße im Wirkungsweg des Regelkreises fortlaufend sich selbst beeinflusst.
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25
Q

Def. Steuerung

A
  • Vorgang in einem System, bei dem … Eingangsgrößen … Ausgangsgrößen aufgrund der dem System eigentümlichen Gesetzmäßigkeiten beeinflussen.
  • Kennzeichen für das Steuern ist der … Wirkungsweg …, bei dem die … beeinflussten Ausgangsgrößen nicht fortlaufend … wieder über dieselben Eingangsgrößen auf sich selbst wirken.
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26
Q

AutoSAR

A

(AUTomotive Open System ARchitecture)
ist eine Partnerschaft zwischen Automobilherstellern, Zulieferern und andere Unternehmen, die dazu dient, eine standardisierte SW-Architektur für elektronische Steuergeräte zu entwickeln und etablieren

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27
Q

Komponenten der Basissoftware (AutoSAR)

A
  1. Dienstleistungen
  2. ECU (elektronic control unit) Abstraktion
  3. Microcontroller-Abstraktion
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28
Q

AutoSAR

Kommunication zw. Anwendungsschicht und Basissoftware

A

erfolgt über die Runtime Environment (diese stellt eine Schnittstelle für Anwendungen dar)

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29
Q

Software & Steuergeräte SG im Fahrzeug

A

SW steckt im SGs
- SGs sind nahe an Sensoren/Aktuatoren verbaut
- Verbunden durch Busse
Funktionen zu SGs heute n:m möglich

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30
Q

Kombinierter Regler

A

PI: Regler addiert P- und I-Ausgang
PID: zusätzlich noch ein D-Regler parallel

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31
Q

Kombinierter Regler

A
  • Parallelschaltung mehrerer Regler
    PI: Regler addiert P- und I-Ausgang
    PID: zusätzlich noch ein D-Regler parallel
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32
Q

Ziel vom AutoSAR

A

Austausch von SW auf ECUs verbessern

- Durch SWArchitektur, Formatdefinition, Protokolle

33
Q

Hauptbestandteile von AutoSAR

A
  • APIs der Basissoftware
  • Kern: AutoSAR Runtime Env.
  • Templates (= Metamodell) von Code & Dokumenten
34
Q

Def. Task

A

Aufgabeneinheit, die von einem Prozessor oder Netzwerk von Prozessoren eingeplant und (wirklich scheinbar) parallel zu anderen Tasks ausgeführt werden kann.

  • wirklich parallel: auf versch. Prozessoren
  • scheinbar parallel: auf einem Prozessor durch abwechselnde Zuteilung
35
Q

Def. Echtzeitanforderung

A

Anforderung, die mit Zeitfenster (Aktivierung, Deadline) angegeben wird.

36
Q

Def. Harte Echtzeitanforderung

A

Nachweis gefordert, dass Zeitfenster stets eingehalten wird.

37
Q

Def. Weiche Echtzeitanforderung

A

Nachweis nicht gefordert

38
Q

Hysterese

A

beschreibt ein Systemverhalten, bei dem die Ausgangsgröße neben den äußerlich einwirkenden Parametern des Systems auch von seinem vorherigen Zustand abhängig ist.
Bsp: Frostwarnlampe

39
Q

Def. Feature Interaction

A

ist das meist unbeabsichtigte Zusammenwirken mehrerer Features, das zu unerwarteten Effekten führt.

40
Q

Verhalten eines Features (Def)

A

definiert duch seine Ausführungsablauf und seine Ausgabe für eine vorgegebene Eingabe

41
Q

Logisch-direkte Verbindung läuft…

A

in der Regel über Bus

42
Q

Technisch-direkte Verbindung läuft…

A

nur zu Sensoren/Aktuatoren

43
Q

Speicherarten in Microcontrollern

A

Flash (flash EPROM)

44
Q

Netztopologien

A
  1. Sterntopologie
  2. Ringtopologie
  3. Linientopologie
45
Q

Nachricht (Aufbau bzw. Bestandteile)

A

ID-nr (adressierung mit ID)
Status-, Steuer- & Prüfinfo
Nutzdaten (mehrere Signale)

46
Q

Protokolle (def)

A
  • sind unmissverständliche Nachrichten.

* regeln den Aufbau und den Austausch von Nachrichten.

47
Q

Kommunikationsmatrix

A

..stellt die S-E-Beziehung in einer Tabelle dar.
S: Sender
E: Empfänger

48
Q

Kommunikation in AUTOSAR

A

Tasks sind die Teile der Anwendungen

  • Tauschen Signale aus(Anwendungsschicht)
  • Warten in Warteschlangen (Transportschicht)
  • Steuerung des Buszugriffs (Netzwerkschicht: Nachrichten)
49
Q

Zuverlässigkeit und Ausfallgründe

A 
\+ Zuverlässigkeit von HW sinkt
\+ versch. Ausfallgründe
\+ SW verschleißt (Abnutzung) nicht
\+ aber SW altert, wenn nicht mehr zur Umgebung passt.
\+ SE bearbeitet sie
50
Q

Zuverlässigkeit (Reliability) Def.

A

Gesamtheit der Eigenschaften einer Einheit, die sich auf die Eignung zur Erfüllung gegebener Erfordernisse unter vorgegebenen Bedingungen für ein gegebenes Zeitintervall beziehen.

51
Q

Verfügbarkeit(Availability) Def.

A

Wahrscheinlichkeit, ein System zu einem vorgegebenen Zeitpunkt in einem funktionsfähigen Zustand anzutreffen.

52
Q

Mittlere Verfügbarkeit V - Def.

A

V = Mittlere Betriebszeit (MMTF) / Gesamtzeit
V = 1 / ( 1 + ( MTTR / MTTF ))
* MTTF : mean time to failure
* MTTR: mean time to repair

53
Q

Sicherheit (Safety) Def.

A

Sachlage, bei der das Risiko nicht größer als das Grenzrisiko ist. Als Grenzrisiko ist dabei das größte noch vertretbare Risiko zu verstehen.

54
Q

Gefahr im SE

A

auch als unbewusstes Risiko

55
Q

On-board Diagnose (für die Steigerung der Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit )

A

Steuergerät überwacht sich teilweise selbst

56
Q

Wann dürfen nicht alle Funktionen aktiv sein?

A

bsw. bei Qualitätssicherung und Softwarepflege

57
Q

Wann sind Feature Interactions problematisch?

A

wenn sich dadurch das System unerwartet verhält

58
Q

Wie findet man Feature Interactions?

A
  • Entscheidungstabellen und -bäume aufstellen
  • Spezifikation und Bedienungsanleitung lesen
  • Konsistenzprüfungen
    Nötig: für die unerwarteten Kombinationen Anforderungen nacherheben
59
Q

Entwicklung von Steuergeräten (V-Modell)

A 
Entwikclung elektr. Systeme 
- Partitionierung -
START paralleler Entwicklung von:
SG-SW Entwicklung
SG-HW Entwicklung
Aktuator-Entwicklung
Sollwertgeber- und Sensorenentwicklung
ENDE paralleler Entwicklung
- Integration -
(Quality Gates = Synchronisationspunkte)
60
Q

Simultaneous Engineering Pros and Cons

A

+ Maximale Überlappung, hoher Durchsatz

- vielfältige Wechselwirkungen, schwer zu koordinieren

61
Q

Stufenweise Prüfung

A
  • Verifikation und Validieren in versch. Umgebungen
  • Immer näher an Realität; immer schwerer handhabbar
  • Aufwand wächst, Geschwindigkeit für Änderungen sinkt
62
Q

Netzwerktopologie im Fahrzeug?

A

Linientopologie

Umsetzung im CAN und FlexRay

63
Q

Wie sind die Subnetzwerke im Fahrzeug miteinander verbunden?

A

sind durch Gateway-Steuergeräte verbunden

64
Q

Kommunikation über den CAN-Bus

A

CAN-TN A und B beginnen die Übertragung gleichzeitig ausgehend vom Start-Bit und senden nach und nach ihre ID-Bits.
Beim Senden prüfen A und B welches Bit sich auf dem Bus befindet. (0 ist gegenüber 1 dominanter Bit) Falls A eine 0 und B eine 1 sendet, so hat A die höhere Priorität und B stellt das Senden ein. A kann ohne Unterbrechung weitersenden, während B bis einem späteren Zeitpunkt warten muss.

65
Q

Wie erfolgt die Priorisierung der Nachrichten beim CAN-Bus?

A

…über den Vergleich einzelner Bits beim Senden.

66
Q

Arbitrierung beim CAN-Bus

A

…bewirkt dass immer der TN mit der < ID (hat immer mehr führende 0en) die Priorität auf dem CAN-Bus hat.

67
Q

Was passiert mit Nachrichten mit niedrigeren Priorität?

A

sie werden immer wieder durch die Arbitrierung verdrängt. Dies führt zur zunehmenden Verzögerung beim Zustellen diese Nachrichten bis hin zu einer dauerhaften Nichtzustellung.

68
Q

Darstellung der Carmatrix / Kommunikationsmatrix

A 
(Reihen)
* alle verbundenen Steuergeräte
* Nachrichten
* Nutzdaten in Form von Signalen
(Spalten)
* Sender-Geräte
* Empfänger-Geräte
69
Q

Safety Integrity Level SIL

A

…beurteilt die Zuverlässigkeit der elektrischen, elektronischen, programmierbar elektronischen Systeme im Bezug auf die Sicherheitsfunktionen.

70
Q

Was sagt SIL aus?

A

Eine Sicherheitsstufe muss eingehalten werden, damit das Risiko einer Fehlfunktion minimiert werden kann.

71
Q

Sicherheitsanforderungsstufe

A

…stellt ein Maß für die Zuverlessigkeits eines elektrischen, elektronischen, programmierbar elektronischen Systems in Abhängigkeit von der Gefährdung dar.

72
Q

Wieso muss die Sicherheitsstufe eingehalten werden?

A

…damit das Risiko einer Fehlfunktion minimiert werden kann.

73
Q

Wie wird SIL bestimmt?

A

Das SIL wird festgelegt, indem die Faktoren Schadensausmaß, Aufenthaltsdauer, Gefahrenabwendung und Eintrittswahrscheinlichkeit eines unerwünschten Ereignisses bestimmt und das SIL auf einem Risikographen abgelesen wird.

74
Q

Hysterese Beispiel

A

Frostwarnlampe

75
Q

Beispiel für SIL Bestimmung

A

das Versagen eines Fahrerairbags in einem KFZ

76
Q

Verifikation

A

…Dok, Design und Code werden verifiziert. Sie beschäftigt sich damit, ob das Produkt fehlerfrei und ausgereift ist, jedoch nicht damit, ob es nützlich ist. (ein objektiver Prozes)

77
Q

Validierung

A

…ist die Evaluation des Endproduktes und beschäftigt sich damit, ob das Produkt den Kundenanforderungen entspricht. (eher Subjektiv und benötigt das Endprodukt oder Teile davon)

78
Q

Entwicklung der Fahrzeuge (History)

A

…von Übung 2?

Moderne Software-Entwicklungs Methoden (8 decks)

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