Allgemeine Informationen über CAN. Allgemeines. Weitere Informationen über CAN sind in folgenden Dokumenten enthalten:
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- Monika Böhme
- vor 6 Jahren
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1 Allgemeines Steuergeräte müssen oft Informationen untereinander austauschen. Üblicherweise können Steuergeräte direkt miteinander kommunizieren, wenn sie aneinander angeschlossen sind. Wenn ein Steuergerät folglich Informationen wie Drehzahl und Öldruck benötigt, muss es Kabelverbindungen mit dem Drehzahl- und Öldrucksensor besitzen. Der Kabelstrang kann daher auf Fahrzeugen mit vielen Steuergeräten sehr umfangreich und komplex werden. CAN (Controller Area Network) ist ein Verfahren zur Informationsübertragung zwischen Steuergeräten und Mikrorechnern im Fahrzeug, das keine Direktverbindungen mit den jeweiligen Informationsquellen benötigt. Die Module, die untereinander Daten austauschen, werden stattdessen an ein gemeinsames Netzwerk angeschlossen. Mit CAN werden weniger und kürzere Kabel und weniger Stecker benötigt, was folgende Vorteile bietet: Niedrigere Kosten Einfachere Installation Höhere Systemzuverlässigkeit CAN ermöglicht außerdem die Steuerung mehrerer und erweiterter Funktionen. Weitere Informationen über CAN sind in folgenden Dokumenten enthalten: CAN-Schnittstelle für Aufbau CAN-Schnittstelle für FMS Spezifikation der externen CAN-Kommunikation Spezifikation der CAN-Kommunikation für FMS Allgemeines Scania CV AB 2016, Sweden 1 (9)
2 Vergleichsübersicht Allgemeines Steuerung einer optionalen Anzahl von Fahrzeugfunktionen mit CAN Steuerung einer Fahrzeugfunktion ohne CAN POW POW Scania CV AB 2016, Sweden 2 (9)
3 Komponenten des CAN-Netzwerks Komponenten des CAN-Netzwerks Ein komplettes CAN-Netzwerk ist aus folgenden Komponenten aufgebaut: Knoten Ein CAN-Datenbus Die Knoten sind Punkte im CAN-Netzwerk, in denen die Daten verarbeitet werden. Alle Steuergeräte und Mikrorechner in einem Fahrzeug, die an einen CAN-Datenbus angeschlossen sind, sind Knoten im CAN-Netzwerk. Beispielsweise ist ein Schaltermodul ein Knoten. 2 1 Der CAN-Datenbus ist ein Datenübertragungskabel, d. h. ein normaler Kabelstrang, durch den die Knoten miteinander kommunizieren. Weitere Informationen über die CAN-Kommunikation finden sich unter der Überschrift Funktionsweise des CAN- Bus. Der CAN-Datenbus besteht aus 2 verdrillten Kabelpaaren mit den Bezeichnungen CAN-High und CAN-Low. 1. Knoten im CAN-Netzwerk; dies ist ein Schaltermodul. 2. Kabel vom Knoten zum CAN-Datenbus und zur Masse Die Knoten sind in Parallelschaltung über 2 verdrillte Kabelpaare an den CAN-Datenbus angeschlossen: je ein Kabelpaar an CAN-High und an CAN-Low. CAN-high R R CAN-low Scania CV AB 2016, Sweden 3 (9)
4 Verschiedene CAN-Netzwerke auf dem Fahrzeug Verschiedene CAN-Netzwerke auf dem Fahrzeug Das Fahrzeug ist mit 4 Scania CAN-Netzwerken ausgestattet und kann zusätzlich mit einem externen CAN-Netzwerk für den Aufbau ausgestattet werden. 4 Scania CAN-Netzwerke EMS APS ICL INL Die 4 Scania CAN-Netzwerke sind an den Fahrzeug-Koordinator angeschlossen. TMS CMS VIS K1 Die CAN-Netzwerke sind je nach Funktionen, die sie steuern, farblich gekennzeichnet: BMS TSS TCO ALM Das rote CAN-Netzwerk steuert sicherheitskritische Funktionen. Das orange CAN-Netzwerk steuert Funktionen, die wichtig für den Antrieb des Fahrzeugs, jedoch nicht sicherheitskritisch sind. Das gelbe CAN-Netzwerk steuert Funktionen, die wichtig für den Antrieb des Fahrzeugs, jedoch nicht sicherheitskritisch sind. Das Elektrosystem für den Aufbau (BWE, Bodywork Electrical System) enthält die Kommunikationsschnittstelle zum Aufbau (BCI, Bodywork Communication Interface). Das grüne CAN-Netzwerk steuert Funktionen, die sich nicht auf den Betrieb des Fahrzeugs auswirken. Eine Zusammenstellung der Knoten in den CAN-Netzwerken findet sich unter der Überschrift Zusammenstellung der Knoten der 4 Scania CAN-Netzwerke. TPM AWD EPB RTC BWE DCS CTS CSS CSS Grünes, gelbes, oranges und rotes CAN-Netzwerk von Scania ACHTUNG! Aufgrund der bestehenden Sicherheitsrisiken ist es nicht zulässig, dass Aufbauhersteller Knoten an Scania CAN-Netzwerke anschließen. Scania CV AB 2016, Sweden 4 (9)
5 Verschiedene CAN-Netzwerke auf dem Fahrzeug Zusammenstellung der Knoten der vier Scania CAN-Netzwerke. CAN-Netzwerk Knoten Erklärung Rot BMS Bremsregelung EMS Motorregelungssystem TMS Steuersystem für Kraftübertragung Orange APS Druckluftaufbereitungsanlage AWD Allradantrieb CMS Fahrgestell-Management-System EPB Elektropneumatische Feststellbremse TPM Reifendrucküberwachung TSS Lenksystem der Nachlaufachse Gelb BWE Elektrosystem des Aufbaus ICL Kombiinstrument RTC Scania Communicator TCO Tachograph VIS Visibility-System Grün ALM Alarmsystem CCS Klimaregelung CSS Crash-Sicherheitssystem CTS Uhr- und Timersystem DCS Türsteuerung INL Innenbeleuchtung K1 Diagnoseanschluss Scania CV AB 2016, Sweden 5 (9)
6 Externes CAN Aufbau-Netzwerk Es kann ein externes CAN-Netzwerk angeschlossen werden, um die CAN-Kommunikation zwischen Aufbau und Fahrzeug zu ermöglichen. Das externe CAN-Netzwerk muss an das Aufbau-Steuergerät angeschlossen werden. 1 2 Verschiedene CAN-Netzwerke auf dem Fahrzeug ACHTUNG! Aufgrund von Sicherheitsrisiken ist es nicht zulässig, das externe CAN-Netzwerk direkt an ein CAN-Netzwerk von Scania anzuschließen. Es muss über BWE angeschlossen werden. BWE BWE X X 1. Korrekter Anschluss eines Aufbau-Steuergeräts über BWE. 2. Fehlerhafter Anschluss eines Aufbau-Steuergeräts direkt an ein Scania CAN-Netzwerk Scania CV AB 2016, Sweden 6 (9)
7 Verschiedene CAN-Netzwerke auf dem Fahrzeug Vorteile des externen CAN-Netzwerks Das externe CAN-Netzwerk eignet sich für Aufbauten mit Funktionen, die mit dem Fahrzeug interagieren. Die Verbindung über das externe CAN-Netzwerk bietet folgende Vorteile verglichen mit einem Direktanschluss der Steuergeräte an die jeweilige Informationsquelle: Niedrigere Kosten Einfachere Installation Höhere Systemzuverlässigkeit Möglichkeit zur Steuerung mehrerer und erweiterter Funktionen Je mehr Funktionen vorhanden sind, desto größer ist der Nutzen bei Einsatz eines externen CAN-Netzwerks. Für Fahrzeuge mit zahlreichen Funktionen, die Informationen von verschiedenen Steuergeräten benötigen und ebenfalls durch den Aufbau gesteuert werden, wäre ohne externes CAN-Netzwerk ein extrem komplexer Kabelstrang notwendig. Selbst Aufbauten mit nur wenigen Funktionen profitieren bei Einsatz eines externen CAN-Netzwerks von diesen Vorteilen. Ein sehr einfacher Aufbau benötigt kein externes CAN-Netzwerk. Scania CV AB 2016, Sweden 7 (9)
8 Funktionsweise des CAN-Bus Funktionsweise des CAN-Bus Jeder CAN-Knoten ist für eine oder mehrere Funktionen programmiert: Lesen von Botschaften Versenden von Botschaften Versenden von Botschaften mit der Anforderung an einen anderen Knoten, eine Aufgabe auszuführen Ausführen einer bestimmten Aufgabe Die CAN-Botschaft besteht aus einer Reihe digitaler Signale. Mehrere CAN-Knoten können zur gleichen Zeit Botschaften senden und empfangen. Daher besteht ein Schutz gegen gleichzeitige Signalübertragungen, der jeweils nur einem CAN-Knoten gestattet, Signale über den CAN-Datenbus zu senden. Die Botschaften von CAN-Knoten mit wichtigeren Funktionen werden bevorzugt behandelt. Scania CV AB 2016, Sweden 8 (9)
9 Beispiel für Knotenfunktionen Zahlreiche Feuerwehr-Fahrzeuge besitzen einen Sensor, der den Druck in der Wasserleitung der Wasserpumpe erfasst. Der Sensor ist an das Aufbau-Steuergerät angeschlossen. Wenn der Druck in der Wasserleitung zu stark abfällt, sendet das Aufbau- Steuergerät eine Anfrage über BWE an das Motorsteuergerät, dass dieses die Drehzahl erhöhen soll. Das Motorsteuergerät erhöht daraufhin die Drehzahl auf den angeforderten Wert. EMS Funktionsweise des CAN-Bus BWE X Scania CV AB 2016, Sweden 9 (9)
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