Nutzfahrzeugtechnik Überblick über die Standardisierungsaktivitäten bei SAE J1939

Aufgrund neuer Anforderungen an die Anwendungsschicht entwickelt die SAE den hauptsächlich bei der Vernetzung des Antriebsstrangs in Nutzfahrzeugen eingesetzten Standard J1939 ständig weiter. Doch auch in den anderen Kommunikationsschichten bis hin zur physikalischen Übertragungsschicht ergeben sich Optimierungen und Erweiterungen. Dieser Artikel fasst den aktuellen Stand der Diskussionen innerhalb der SAE-J1939-Arbeitskreise zusammen, z.B. die geplante Einführung der physikalischen Schicht mit einer Übertragungsrate von 500 kbit/s oder Änderungen am Netzwerk-Management. Außerdem werden die Standardisierungsarbeiten über J1939 in AUTOSAR Release 4 und die WWH-OBD-Diagnose beleuchtet.

Basierend auf dem CAN-Bus (CAN-Highspeed nach ISO 11898) kommt der SAE-J1939-Standard vor allem bei der Vernetzung des Antriebsstrangs und Fahrgestells in Nutzfahrzeugen zum Einsatz. Das Protokoll schafft eine einheitliche Grundlage für die Kommunikation zwischen den elektronischen Steuergeräten und arbeitet nach dem Plug-and-play-Prinzip. SAE J1939 ist ein aktiver Standard, der zwischenzeitlich 19 Dokumente umfasst. Die zuständigen SAE-Gremien treffen sich in aller Regel viermal im Jahr, um über Änderungen und Weiterentwicklungen zu bestimmen. Die aktuellen Versionen der Dokumente können einzeln oder im Paket als JPaks über die SAE-Internet-Seite bezogen werden.

Schon seit Jahren bewegen sich die Nutzfahrzeugentwickler durch die im Standard geregelte Begrenzung der Datenübertragungsrate auf 250 kbit/s an der Leistungsgrenze. Aus Kommunikationssicht ist die Entwicklung der 500-kbit/s-Datenübertragungsschicht ein überfälliger Schritt. Vor allem von europäischen Nutzfahrzeugherstellern gefordert, ist eine endgültige Verabschiedung absehbar. Die Spezifikation wird in einem eigenen Dokument, J1939-14, erfolgen und beinhaltet im Wesentlichen diese Aspekte:

  • Verdoppelung der Datenübertragungsrate von 250 auf 500 kbit/s.
  • Verwendung von geschirmten und ungeschirmten Kabeln ist weiterhin möglich.
  • Die Topologie ist grundsätzlich ein Bus mit Stichleitungen von max. einem Meter Länge. Für den Anschluss von Diagnosewerkzeugen kann zeitweise eine Stichleitung (von der Diagnosebuchse zum Diagnosewerkzeug) mit einer Länge von fünf Metern verwendet werden.
  • Der Bus ist an beiden Enden mit einem Wellenwiderstand von 120 Ω abgeschlossen. Es sind bis zu 30 Knoten möglich.

Die Spezifikation für den Diagnosestecker wurde an die Verwendung von 500 kbit/s angepasst. Dazu kommt die neue Steckdose Type II am Fahrzeug zum Einsatz. Diese ist farblich grün gekennzeichnet und verhindert durch Steckerkodierung die Verwendung des bisherigen Type-I-Diagnosesteckers, der für 250 kbit/s ausgelegt ist. Ein Stecker Type II ist kompatibel zur Buchse Type I. Eine weitere Änderung ist, dass die Diagnosebuchse Type II die bisher für SAE J1708/J1587 benutzen Pins als reserviert kennzeichnet. Die Konsequenz daraus ist, dass ein J1708/J1587-Netzwerk über einen Diagnosestecker Type II nicht mehr angesprochen werden kann.