CAN-Datenbus von Bosch

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1 CAN-Datenbus von Bosch CAN = CONTROLLER AREA NETWORK Der CAN-Bus dient der seriellen Datenübertragung im Kraftfahrzeug. Er erfreut sich einer immer breiteren Anwendung und ist zwischenzeitlich auch im Bereich der Automation zu finden. Er ermöglicht die Vernetzung einer Vielzahl von n zur sicheren und schnellen Datenübertragung. Die Kommunikation zwischen verschiedenen n wie z.b. der Motorsteuerung, Getriebesteuerung, des Antiblockiersystems, Kombiinstruments und vielen anderen mehr, kann hardwaremäßig über einzelne speziell zugeordnete Leitungen nicht mehr erfüllt werden. Der hohe Bedarf an Leitungen würde die Kosten, Gewichtsmasse und Komplexität des Kabelstranges sprengen. 1

2 igh CAN Low Busteilnehmer 1 Motorsteuergerät Busteilnehmer 3 Antiblockiersystem Busteilnehmer 2 Getriebesteuergerät Busteilnehmer 4 Kombiinstrument 2

3 HISTORIE 1986 Geburtsstunde des seriellen Datenbussystem CAN 1992 Erste Fahrzeuge mit CAN-Datenbussystemen DIAGNOSE ÜBER CAN Die bisher bekannten Diagnoseschnittstellen werden in Zukunft immer mehr an ihrer Bedeutung verlieren. Die meisten die heute im modernen Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen sind mit einer CAN-Schnittstelle ausgestattet, sodass es Sinn macht, eine CAN- Verbindung auch zur Diagnose zu nutzen. Über die CAN-Schnittstelle kann eine schnelle und somit auch kostenoptimierte Fehlersuche in der Werkstatt stattfinden. Übergangsweise sind derzeit verschiedene CAN-Schnittstellen zu erwarten. Die Bilder zeigen prinzipielle Darstellungen, welche in Abhängigkeit der Fahrzeughersteller unterschiedlich ausgeführt sein können. 3

4 Antriebsstrang Komfort Motor Türen Getriebe Schiebedach Antiblockiersystem (ABS) Fahrdynamik (ESP) Audio Klima High Speed CAN kbit/s Low Speed CAN kbit/s CAN L Gateway K-Line Bild 1 Diagnoseanschluss Die Verbindung des Testers mit dem Steuergerät erfolgt testerseitig wie bisher über eine bidirektionelle Datenleitung (K-Line). Diese Datenleitung führt zu einem Gateway, welche die Botschaften des CAN-Datenbus in bidirektionale Signale umsetzt und umgekehrt. 4

5 Antriebsstrang Komfort Motor Türen Getriebe Schiebedach Antiblockiersystem (ABS) Fahrdynamik (ESP) Audio Klima High Speed CAN kbit/s Low Speed CAN kbit/s CAN L Gateway CAN L Bild 2 Diagnoseanschluss Der Zugriff auf den eigentlichen CAN-Bus erfolgt indirekt über einen zusätzlichen Diagnose- CAN Bus. Dieser arbeitet mit einer niedrigeren Datenübertragungsgeschwindigkeit, welche aber für die Diagnose vollkommen ausreichend ist. Auf diesem Bus sind ausschließlich die CAN-Botschaften des Diagnosetester und des antwortenden s zu finden. 5

6 Antriebsstrang Komfort Motor Türen Getriebe Schiebedach Antiblockiersystem (ABS) Fahrdynamik (ESP) Audio Klima High Speed CAN kbit/s Low Speed CAN kbit/s CAN L Diagnoseanschluss Bild 3 Der eigentliche CAN-Bus ist direkt auf den Diagnoseanschluss herausgeführt und wird so für den Diagnosetester zugänglich. Die CAN-Botschaften des Diagnosetesters und des kommunizierenden s werden parallel zu den im normalen CAN-Betrieb vorhandenen Botschaften übertragen. In diesem Falle können zusätzlich CAN-Botschaften, welche nicht vom kommunizierenden Steuergerät stammen, dem Anwender zugänglich gemacht werden. Durch die Selektion sinnvoller Botschaften, die durch den Tester vorgegeben sind, ergibt sich eine erweiterte Diagnosetiefe für den Anwender. 6

7 Antriebsstrang Komfort Motor Türen Getriebe Schiebedach Antiblockiersystem (ABS) Fahrdynamik (ESP) Audio Klima High Speed CAN kbit/s Low Speed CAN kbit/s CAN L Relais K-Line Diagnoseanschluss Bild 4 In Abhängigkeit des Fahrzeugherstellers kann der auf den Diagnoseanschluss herausgeführte CAN-Bus durch ein Relais unterbrochen sein. Um den Buszugang zu ermöglichen wird das Relais über den Diagnosetester aktiviert. 7

8 Bild 5 Beispielhafte Darstellung von Istwerten mit einem Bosch-Tester KTS im Simulationsmode. Die Istwerte Ansaugluft-Temperatur und Kühlmittel-Temperatur werden vom Tester innerhalb der Diagnose Motorsteuerung im Motor-Steuergerät speziell angefragt. Die mit CAN gekennzeichneten Istwerte, Kraftstoffstand Kraftstoffpumpe und Kilometerstand, werden nicht durch den Diagnosetester in einem Steuergerät angefragt. Diese stehen vielmehr auf dem Datenbus zur Verfügung und werden z.b. vom Steuergerät Kombiinstrument, und in diesem Falle auch vom Diagnosetester genutzt. 8

9 2003/4 CAN-PRÜFUNG IM FAHRZEUG [U] 3,5 2,6 2,5 2,4 rezessiv dominant rezessiv Can H Can L 1,5 Spannungsmessung Wenn der Bus nicht aktiv ist, also keine Botschaften gesendet oder empfangen werden, liegt der rezessive Zustand vor. Da die Busauslastung bei aktivem Bus unter 50 % liegt, erfolgt die Triggerung eines guten Multimeters auf den rezessiven CAN-Buspegel. Auf dieser Basis ist eine Spannungsmessung zwischen CAN-High/Low und Masse möglich. Dabei sind systemabhängig folgende Ergebnisse möglich: zwischen Masse und CAN-High: 2,6 V, zwischen Masse und CAN-Low: 2,4 V Messung der Abschlusswiderstände Zur Vermeidung von Signalreflexionen und Störungen der Busleitung, werden diese bei verdrillten Zweidrahtleitungen an beiden Enden mit einem Abschlusswiderstand von ca. 120 Ohm abgeschirmt. Auf dieser Basis ist eine Widerstandsmessung am spannungslosen Bus zwischen CAN-High und CAN-Low möglich. Dabei sind systemabhängig folgende Ergebnisse möglich: beide Widerstände i.o.: 60 Ohm, ein Widerstand nicht i.o.: 120 Ohm Prüfung mit Oszilloskop Letztendlich lässt sich nur über ein Oszilloskop beobachten, ob eine Bewegung auf dem Bus vorhanden ist. Eine Bewegung dahingehend dass Botschaften übertragen werden, also der Bus zwischen rezessivem und dominanten Zustand wechselt. [t] Bild 6 9

10 Hinweise: Wir möchten Sie an dieser Stelle auf weitere Informationsmittel aus dem Hause Bosch aufmerksam machen. Die Hefte der Schriftenreihe "Bosch Technische Unterrichtung" sind insbesondere für Lehrkräfte zur Aktualisierung des Wissensstandes sicher eine hilfreiche Ergänzung. Und die Lehrtafeln können bei Ihrer Unterrichtsgestaltung wirkungsvoll eingesetzt werden. Wenden Sie sich bitte an Ihren Bosch-Vertrags-Großhändler und informieren Sie sich über verfügbare Informationsmittel. Diese Information finden Sie als farbige PDF Datei zum Downloaden im Internet unter: Anschrift Ihres Bosch Vertrags-Großhändlers: (Stempelfeld) Herausgegeben von: ROBERT BOSCH GMBH Geschäftsbereich AA/PGS1 10

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