Négykerék‎ > ‎

Barátkozzunk az EWS-el!

Imre Deák, 2018. nov. 1. 11:36   [ 2018. nov. 1. 12:10 frissítve ]
Sokaknak szitokszó ez a rövidítés, sőt nyűg, de ismerjük meg kicsit jobban, mi is az az EWS!
Először is. A rövidítés jelentése : Elektronik WegfahrSperre, szabadon fordítva talán úgy a legegyszerűbb, hogy elektronikus lopásgátló.
A 90-es évek elejétől Európában hatalmas problémát okozott az autólopás, a legtöbb német prémiumautó védtelen volt, vagy minimálisan védett a jogtalan eltulajdonítás ellen.
Eleinte kettő szálon futott a történet a BMW részéről. Egyrészt a felmerült problémára válaszul bekerült egy úgynevezett indításgátló relé, ez lett az EWS, másrészről a biztosító társaságok lobbija révén az Európai Gazdasági Társulás (később Európai Unió) területén 1995.január 1-től csak olyan személygépjárművet lehet kereskedelmi forgalomba hozni, amely csak a saját kulcsával indítható (valamint teljesíti az EURO2-es környezetvédelmi normát, ezt azonban most nem tárgyaljuk), erre lett a BMW válasza az EWS2 rendszer (majd később EWS3, és alverziói, majd végül az EWS4, ami után CAS-nak hívják manapság)
Kezdjük az ismerkedést a legelején

EWS (~1993.09.01-1994.12.31)


Egyszerű trükkös logikai relé, ha nem megfelelő sorrendben jelennek meg a lábán a feszültségek (központi zár nyitás, ajtónyitás, gyújtás...stb) akkor a rajta áthaladó önindító behúzószálat megszakítja, valamint a motorvezérlő megfelelő bemenetét testre húzza, amitől az nem indul el (így nem lesz se üzemanyag pumpa, se szikra...stb) Kettő féle verzióban létezik: Automata és Manuál. Gyors válasz volt egy égető problémára, ebből eredően "nem teljeskörű" a védelme, a kiiktatásának pontos menete igen rövid:
  • A relét eltávolítjuk az aljzatból, ezáltal nem blokkolja a DME-t az indulásban
  • Vagy betoljuk az autót, vagy összekötjük azt a két lábat egy darab dróttal ami a relé be és kimenete volt az önindító behúzószálára, és működtetjük a gyújtáskapcsolóról.
Fontos megemlíteni, hogy itt már körvonanalazódott a következő rendszer, lévén a motorvezérlő, és a motortéri köteg lábkiosztása, ezen a téren nem változik később sem, a különbség annyi, hogy itt még testre húzással tiltották a vezérlőt, míg a későbbiekben ugyanezen az útvonalon digitális jelfolyammal. Ez sok esetben okoz problémát csereberénél, később kifejtem.

EWS2 (1995.01.01- ~1998.09.01)


A BMW első aktív, elektronikus lopásgátló rendszere. A kor színvonalán kb űrtechnika, de sok gyártó még ma is megirigyelné!
Elemei:
  • EWS2 Modul
  • Antenna modul
  • Antenna
  • Transzponderek
  • DME (szoftver)


Az EWS2 modul tartalmazza a Motorola gyártmányú mikrokontrollert, a rendszer agyát, ő tart kapcsolatot az antenna modullal, a motorvezérlővel, valamint a modulban foglal helyet az önindító behúzószálának megszakítását végző relé.


Az antenna modul alakítja elektronikus jelfolyammá az antenna által a traszpondertől kapott jeleket, vagy az EWS2 modultól származó adatokat a transzponder számara.
Nézzük az elejétől, előtte azonban "pár" definíció, alapinformáció
Egy EWS2-rendszerrel felszerelt 3-as BMW mellé 4db kulcsot adtak át a kereskedésben, ebből kettő normális indítókulcs volt, egy darab "hotel vagy szervízkulcs" (nem nyitja a korábban a teljes értékű kulccsal lezárt kesztyűtartót, illetve csomagtartót), valamint egy darab műanyag vészkulcsot. Mind a 4 db kulcs tartalmaz egy-egy darab rádiófrekvenciás transzpondert. Ez gyakorlaltilag egy EEPROM sok security opcióval, Philips gyártmány PCF7930, vagy PCF7931 a pontos típusa. Manapság már csak egy helyettesítő típust kapni a piacon, melynek a típusa PCF7935. Ez az EEPROM egy rá kibocsátott elektromágneses hullám energiáját elektromos energiává alakítja, amivel az EEPROM-ot működteti, az információkat egy beépített antennán keresztül rádiófrekvencián adja/veszi rendkívül kis hatótávra (1-3cm!)



A DME (motorvezérlő) szoftverében immáron külön programszakasz van arra, hogy a gyújtásjel megérkezésekor figyelje az EWS2 és a DME közötti dedikált kommunikációs csatornát, ahol az EWS vezérlő közölni fog egy számot, (ezt ISN számnak hívják), amennyiben ez a szám megegyezik a vezérlőben tárolt hasonló számmal, a motorvezérlő programja tovább lép, és elindul, ellenkező esetben a program nem indul el, és nincs befecskendezés, szikra, AC-pumpa stb.
De ne haladjunk ennyire előre, nézzük a folyamatot az elejétől.
Kinyílik az autó (a központi zár nyitás jelet megkapja az EWS2), elfordítjuk a kulcsot a gyújtáskapcsolóban, és a következő történik:
-mikor a rádió állásra (ACC) ér a gyújtáskapcsoló, az antenna modul megkapja a jelet, az olvasásra, az antennán keresztül kiküld egy kisebb elektromágneses impulzust a kulcsban található transzponderre. A transzponder feléled, és visszasugároz egy oldalt az EEPROM-ból. Ez az oldal tartalmaz egy kulcssorszámot, és egy hosszú azonosítót. Ezek az adatok továbbításra kerülnek az EWS2 modul részére. Az EWS2 Modulban van egy "táblázat" ami azt tartalmazza, hogy a lehetségesen társított 10db transzponder közül melyiknek mi az azonosítója, a kulcs státuszát, valamint egy ugrókódot (minden beavatkozás után egy adott algoritmus alapján megváltozik a kód). A Modul ebből a táblázatból kikeresi, hogy a kapott adatcsomagban található kulcssorszámon a kapott azonosító található-e mint ami az adatcsomagban volt. Ha nem, a program nem is fut tovább, blokkol, de ha igen, újabb tortúra következik.


A transzponderekben található EEPROM bizonyos területeit le lehet zárni, nem lehetséges az olvasás/írás. Ezt egy elég combos jelszó védi, ha aktiválva van a funkció, márpedig miért ne lenne aktiválva? Ezeken a memóriaterületeken tárolja a kulcs az ugrókódot (minden kulcshoz másikat), azonban a kulcsokat védő jelszó minden kulcsban azonos. Kanyarodjunk vissza az EWS2 modulba. Stimmel a kulcssorszámhoz rendelt azonosító, és a kulcs státusza is engedélyezett, nincs letiltva. Most a modul fogja azt a bizonyos mesterjelszót, és az antenna modulon keresztül kiküldi a transzpondernek. Ezáltal a rejtett információ olvashatóvá válik, megérkezik a transzponderből az ugrókód. Az EWS2 egyezteti ezt az általa nyilvántartottal, ha nem stimmel, még a kulcsot is letiltja, azonban ha azonos, akkor ismét ugrik egyet a kód, beíródik a táblázatba, majd az antennamodulon keresztül a transzponderbe is belekerül, majd végül a transzpondert visszazárja, ismét olvashatatlanná téve a megfelelő memóriaterületet. Ezzel lezárult az azonosítás, a következő indításhoz szükséges adatok is be vannak készítve,itt lenne az ideje szólni a többieknek, hogy indulunk.
Az EWS2 modul meghúzza azt a hagyományos relét, ami megszakítja a gyújtáskapcsolótól az önindító felé menő szálat, pontosabban a relé meghúzásával ez a megszakítás megszűnik.
Az EWS2 adatforgalmat indít a DME felé (motorvezérlő) a közöttük kialakított direkt vonalon, és közli az EWS modulban eltárolt ISN számot, ha ez azonos a DME-ben is, és az EWS2-ben is, akkor létrejön a handshake a két modul között, és lehetővé válik a motorvezérlő programjának elindulása, ha erre szükség van.
Ez az egész folyamat, onnantól, hogy elfordul a kulcs, nem egész 100-200ms alatt lezajlik, tehát elég gyors is.
A rendszer maga elég összetettnek látszik, de valójában elég kompakt. Az Antenna valójában egy darab rézdrót (tekercsben), az antenna modul csak egy "papagáj" azaz a kapott adatokat alakítja át, és ismétli (olvasás/írás , Rádiófrekvencia/elektronikus jel)
A DME és az EWS2 közötti "szinkronizálás" egy darab 3 karakteres statikus, nem változó kód, ez az ISN kód.
Említésre került a DME és az EWS2 közötti direkt kommunikáció. Nos ezt ugyanazon az útvonalon oldották meg, mint a sima EWS-nél. Motortéri csatlakozó ugyanazon lábán, a motorvezérlő ugyanazon lábára. Nagyon sok motorvezérlőből létezik "NO EWS" verzió, és EWS2 verzió, de csak azokból, ami a piacon voltak 1995.01.01 előtt is. Gyakorlatilag sok esetben hardveresen ugyanaz a vezérlő, csak a szoftver módosult (pl a kései 94-es M42-k) Ezek a vezérlők csak odafigyeléssel felcserélhetőek. Egy EWS-el felszerelt autó testre húzza az adatvonalat, így ha oda EWS2-es vezérlőt teszünk az nem fog elindulni, mivel nem érkezik ISN kód, míg ha EWS2-es autóba teszünk NO EWS vezérlőt ő azért nem fog elindulni, mert az ews modultól érkező adatfolyam megzavarja (sok nulla-egy avagy logikai alacsony-magas állapot, amiből a logikai alacsony az a NO EWS-es vezérlőkön az indításgátlás). Nemes egyszerűséggel meg kell szakítani ilyen esetben ezt a szálat. Erre számos módszer létezik, barbár, és szakszerű egyaránt:
  • El lehet vágni a szálat valahol. (Barbár)
  • Ki lehet nyomni a motortéri csatlakozóból a megfelelő pint, és lezsugorcsövezve félretenni, ebben az esetben egy működő EWS még tilthatja az önindítót, ami egyszeri tolvajlás ellen még védhet (szakszerű, érdemes a motorköteg felőli oldalon csinálni!)
  • Ki lehet venni az EWS modult, és egy darab dróttal a csatlakozóban összekötni az önindító megszakítását. Ebben az esetben gyakorlatilag semmi sem védi az autót, csak a fizikai zárak, gyújtáskapcsoló/kormányzár
A rendszer jellemző meghibásodási formái a következőek:

  • Tönkremegy a gyújtáskapcsoló, elforog...stb, és levételkor az antenna "elpattan" (ilyenkor az antenna cseréje elegendő)
  • Kialakul egy sufnituning módszer, mely szerint az új kulcs, és zárbetét behelyezése után a kormányzárat az új kulccsal oldják, az antennát lelógatva a régi kulcsot az antennába beledugva indítanak, itt hatalmas a rizikó, hogy hatósugaron kívülre kerül a kulcsban található transzponder, miközben az ugrókód változik, nem kerül visszaírásra a kulcsba, azaz elugrik.
  • Jön a tél, tönkremegy az akksi, és a sok, és agresszív indítási kísérlet közben annyira lemerül az akksi, hogy a modulban átíródik az ugrókód, de a kulcsig már nem jut el az infó, mert megszűnt a tápfeszültség -> elugrik a kulcs
  • Benne marad a kocsiban a kulcs, gyújtáson, vagy rádióálláson van. Megszűnik a tápellátás, azaz lekerül az akkusaru, majd visszatételnél megremeg az ember keze, és csak egy pillanatra jön tápfeszültség, de az elfogy, mire az új ugrókód eljutna a kulcsig (ilyen kis feszültségcsúcs olyankor keletkezik, mikor szikrázik egy kicsit az akksisaru, mikor visszarakják, csakis akkor veszélyes, ha a kulcs el van fordítva 0 állásból) -> elugrik a kulcs
  • Tönkremegy az önindítót engedélyező mechanikus relé, és nem húz be (ilyenkor tolásra még indul a kocsi, át lehet kötni, ki lehet cserélni.
Az EWS2 modul K vonalon keresztül teljes mértékben diagnosztizálható, minden hibáját tudja közölni velünk, nem úgy mint az EWS3, ami most következik, újabb nagy levegő:

EWS3 (1998.09-~2004)


Alapvetően ugyanaz a rendszer, mint az EWS 2 most csak a hardveres, és működésbeli különbségeket emelem ki:
  • Nincs antenna modul, az antenna közvetlenül az EWS3 modulba van bekötve
  • Már tárolja a kilométer állást mind a modulban, mind a kulcsokban
  • A kulcsokban gyárilag immáron nincs PCF transzponder modul, hanem a kulcsban található Központi zár elektronika paneljéra van egy EML típusú EEPROM, és töltésvezérlő IC felforrasztva. Ez önmagában egy RFID-n kommunikálni képes EEPROM, de képes még arra, hogy a gyűrűből érkező elektromágneses hullámokat elektromos energiává alakítsa, amivel egy kis NiCd akksit tölt, ami a kulcsban található távirányító tápellátását biztosítja. Ha megfigyeled nem azt írtam, hogy transzponder, hanem azt, hogy RFID kommunikációra képes. Mert ha tönkremegy a kis NiCd akku a kulcsban, akkor néha hajlamos az EEPROM is tönkremenni. E46 kulcsban épp ezért kötnek tápfeszültséget a távirányító modulra, miközben cserélik a kis akksit. Tipikus tünet: leállítás után a kulcs távra bezár, de akár 10 perc múlva sem nyitja távról a kocsit. Ennek az oka hogy a döglött kis NiCd akku tölt annyit az antennáról, hogy legyen benne annyi energia, közvetlen leállítás után, ami müködteti a távirányítót, azonban rövid úton kisül, és mikor nyitni kéne, már nincs benne annyi energia Szerencsére a régi jó PCF7935-ös hagyományos transzpondert is elfogadja a rendszer, így elég stabillá tehető 20 évesen is a rendszer.

  • A motorvezérlő, és az EWS 3 között immáron nem fix 3 karakteres ISN kód van, hanem szintén ugrókód (úgynevezett SYNC kód), így egy kicsit bonyolultabb egy EWS3-at a motorvezérlővel szinkronizálni, de az INPA, DIS, BMW SCANNER képes rá
  • Nincs benne K vonal, nem lehet hagyományos diaggal olvasni, ez régi karosszériába szerelve a motort (E30, E36 stb), egy statikus elektronikai rémálomba torkollhat, legalábbis megnehezíti a szakember dolgát. Típus azonos karosszériában (pl E39 vagy E46) a karosszériavezérlő rendelkezik K vonalas kommunikációval , gateway-ként működik, így olvasható a modul diagon.
És a fenti problémára reflektálva, elérkeztünk, az utolsó, ebben a leírásban megemlítésre érdemes variánshoz, ez pedig nem más mint az:

EWS3D (1998.09-~2002)


Ez egy hibrid indításgátló modul, lényegében hozzáértő kezekben egy svájci bicska. E36/5 és E36/7 , azaz Compact , és Z3 modellekbe szerelték.
Működését tekintve egy EWS3, de itt jönnek az extrák:
  • -Képes EWS2 módban üzemelni, azaz DME-EWS vonalon fix ISN-t használni, az ugrókód helyett
  • -Van rajta K vonal, azaz diagolható önállóan.
Egy sima EWS2-es kocsiba nagyon kis átalakítással beépíthető (1998.09-től benne is van), gyakorlatilag a csatlakozót kell csak lecserélni, átpinelni, és egy toldókábelt készíteni az antennára, Ha belekerült a kocsiba, akkor jöhet a modernebb motor is, összetanítható vele, diagolható, elfelejtve az elektronikával kapcsolatos problémákat pl egy 30i motor beépítésénél. Maradéktalanul képes EWS2 és EWS3-ként is üzemelni. Titkos tipp egy igényes M54 beépítés mellé!

EWS2 és EWS3 modulok javítása, lehetőségek.

Manapság már elég jó megoldások léteznek ezeknek a moduloknak mind a javítására, mind a kiiktatására.
Van ugye az első opció, a gyári támogatás igénybe vétele. Egy pillanatig ne legyenek kétségeink, a BMW AG birtokában ott van minden eladott BMW gépkocsi EWS kódja. Mivel a rendszerbe előre fel van programozva a 10db lehetséges kulcs, és csak 4db-ot kapunk kézhez vásárlásnál, ezért ott a lehetőség új kulcsot rendelni, drága pénzért, forgalmi, és személyi igazolvány bemutatás ellenében. Ennek vannak hátrányai. A kocsi indítókulcsának tollazata, és az EWS modulban nyilvántartott kulcsok adatbázisa ismert ugyan, de a dolog nem fog működni, ha:
  • A gyújtáskapcsolót már cserélték (új toll minta, nem fog stimmelni amit kapunk)
  • A motort korábban nem márkaszervizben "cserélték", ekkor 10-ből 9 esetben jön a donor kocsi EWS-e a kulcsot ahhoz kellene rendelnünk, azonban nyilván nem rendelkezünk az adott donor autó forgalmi engedélyével (az alvázszámot még megtudhatjuk a modulból diagon persze, de hiába)
Mindent összevetve a hatékony javítást harmadik félnél kell megejteni:
  • Nyerskulcsok a kereskedelmi forgalomban kaphatóak, azokat megfelelő kulcsmásoló le tudja másolni (tollazat)
  • Az EWS modul Motorola mikrokontrollerének memóriája kiolvasható, ami alapján egy nyers előkészített transzponder felprogramozható. Ez új kulcs készítéséhez ideális (ne felejtsük el, a működési elvet: kulcssorszám, azonosító, jelszó, ugrókód)
  • Elugrott kulcsokat újra szinkronizálhatunk.Ezekhez a kulcs az eszköz, amivel reverse engineering módszerekkel olvashatjuk/írhatjuk az EWS agyát, és a szoftver, amivel annak tartalmát módosíthatjuk.
Akik gondolkoztak az eddig olvasottakon, joggal kérdezhetik, hogy de hát az új kulcs amit küld a BMW, az hogy indít. Nos. Az EWS2 leírásánál lett taglalva a táblázat, amiben benne van a kulcs sorszám, az azonosító...stb, meg a státusz. És itt megérkeztünk: státuszok:
  1. Használatban lévő, működő kulcs
  2. Manuálisan letiltott kulcs (kikapcsolt, befagyasztott stb később újra aktiválható)
  3. Az EWS által probléma miatt blokkot kulcs (elugrott...stb)
  4. Még sosem használt kulcs
Az első három státusz magáért beszél, az utolsó opció a lényeg, ha egy új kulcsot helyezünk be a gyújtáskapcsolóba, amit a BMW vagy egy ezzel foglalkozó szakember küldött, és annak a státusza, még nem használt, akkor első indítás előtt az EWS felinicializálja a kulcsot, és beleírja az ugrókódot, valamint megváltoztatja a státuszt használatban lévőre. Ehhez előzőleg szükséges az EWS modul kiolvasása, és a transzponderbe a következőek beleírása: sorszám, azonosító, jelszó. Egyszerű.
Ez a módszer használható a nem működő kulcsok életre keltésére is. Ott a metódus a következő. Kiolvassuk a kulcsot, hányas sorszámú, illetve az EWS modul memóriáját is. Egy szoftverben a táblázatban az adott sorszámú kulcshoz tartozó státuszt módosítjuk még nem használtra (sorszám, azonosító, jelszó már benne van a kulcsban ugye), majd az adatokat visszaírjuk az EWS modulba. Az elugrott kulcsot így új kulcsnak érzékeli a modul, és probléma nélkül felinicializálja újra.


EWS2 rendszerek esetében lehetőség van egy emulátor beépítésére, ami úgy tesz, mintha EWS2 lenne, és küldi az ISN számot a DME-nek (előzőleg fel kell programozni az ISN számot az emulátorba) Ennek a beépítése csak abban az esetben javasolt, ha az az indítani kívánt motorhoz nem létezik gyárilag NO EWS vezérlő, de nincs lehetőség egy EWS rendszert beépíteni a kocsiba, nem igazán javasolt, mert olyan, mintha nem is lenne EWS, az autó mindenhogy indítható, valamint instabillá válhat a mindennapos használatban (avagy tönkremegy a legváratlanabb pillanatban, mivel ezeket az emulátorokat hétköznapi alkatrészekből készítik, egy autóba előforduló hatalmas hőingadozás pl télen nem épp ideális az élettartamának, de pl egy hobbiautóban könnyen pontot tehet az EWS problémára)

"NO EWS" vezérlők azokhoz a motorokhoz léteznek, amelyek piacon voltak 1995 előtt is. Például: M52, M50, M42, M43 stb (Itt az M43 esetében meg kell jegyezni, hogy ez kizárólag a Facelift előtti M43 motorra igaz a Motronic M1.7.2 verzióval, az 1995.09 hó utáni "elöl-alapjáratis" M43 motorok Motronic 1.7.3-asok, ezekhez nem létezik "NO-EWS" vezérlő) M52 esetében rendkívül csekély számú gyári "NO EWS" vezérlő létezik (3 hónapnyi termelés lényegében), azonban az alapprogramban van egy "kapcsoló", amivel ki lehet kapcsolni, azaz "kiírni az EWS-t a vezérlőből".
Ċ
Imre Deák,
2018. nov. 1. 11:44
Comments