Berufsfeld Fahrzeugtechnik

Klaus Bierschenk, Wilfried Staudt Berufsfeld Fahrzeugtechnik Prüfen und Instandsetzen von vernetzten Systemen Diagnostizieren und Instandsetzen von Karosserie-, Komfort- und Sicherheitssystemen 1. Auflage Bestellnummer 04476

Haben Sie Anregungen oder Kritikpunkte zu diesem Buch? Dann senden Sie eine E-Mail an 04476@bv-1.de Autoren und Verlag freuen sich auf Ihre Rückmeldung. www.bildungsverlag1.de Unter dem Dach des Bildungsverlages EINS sind die Verlage Gehlen, Kieser, Stam, Dähmlow, Dümmler, Wolf, Dürr + Kessler, Konkordia und Fortis zusammengeführt. Bildungsverlag EINS Sieglarer Straße 2, 53842 Troisdorf ISBN 3-427-04476-9 Copyright 2006: Bildungsverlag EINS GmbH, Troisdorf Das Werk und seine Teile sind urheberrechtlich geschützt. Jede Nutzung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fällen bedarf der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages. Hinweis zu 52a UrhG: Weder das Werk noch seine Teile dürfen ohne eine solche Einwilligung eingescannt und in ein Netzwerk eingestellt werden. Dies gilt auch für Intranets von Schulen und sonstigen Bildungs einrichtungen.

Inhaltsverzeichnis A Kundenauftrag zum CAN-Datenbus Komfort..... 3 1 Struktur der Vernetzung im Golf V.............. 4 1.1 Vergleich einer konventionellen und einer über Datenbus ausgeführten evernetzung.. 5 1.2 Struktur der Vernetzung...................... 6 1.3 CAN-Vernetzungsplan........................ 7 1.4 e am Datenbus.................... 7 1.5 Art der Datenübertragung..................... 9 1.6 Eigenschaften der Datenübertragungsleitungen... 9 2 Signalerzeugung und Signale auf den Busleitungen................................ 11 2.1 Darstellung von Daten........................ 12 2.2 Verfahren der Bitkodierung.................... 13 2.3 Übertragungsgeschwindigkeit der Signale........ 13 2.4 Dominante und rezessive Bits.................. 14 3 Abschlusswiderstände........................ 14 4 Übertragungsprotokolle...................... 16 4.1 Kommunikationsart.......................... 16 4.2 Austausch von Nachrichten.................... 17 4.3 Kommunikationsmatrix....................... 17 5 Botschaften, Nachrichten oder Frames........... 18 5.1 Nachrichtenformate beim CAN................. 18 5.1.1 Bedeutung der einzelnen Bitfelder.............. 20 5.1.2 Remote Frame............................... 22 5.1.3 Overload Frame............................. 22 5.1.4 Error-Frame................................. 22 5.1.5 Fehlererkennung und -behandlung CAN......... 23 5.1.6 Bit Stuffing................................. 25 5.2 Nachrichtenformate beim LIN.................. 27 6 Strategien der e für den Zugriff auf den Datenbus............................ 31 6.1 Buszugriff, Konfliktvermeidung und Arbitrierung beim CAN.................................. 31 6.2 Buszugriff beim LIN.......................... 32 7 Botschaftsübertragung....................... 32 7.1 Botschaftsübertragung CAN................... 32 7.1.1 Beispiel für eine Datenübertragung............. 34 7.2 Datenübertragung LIN........................ 36 7.2.1 Varianten der Botschaftsübertragung............ 36 7.2.2 Besondere Botschaften........................ 37 8 Fehler an den Datenleitungen.................. 38 8.1 Fehler an den CAN Datenleitungen............. 38 8.2 Fehler an der Datenleitung des LIN.............. 39 9 Diagnose an vernetzten Systemen.............. 40 9.1 Diagnosestrategie............................ 41 9.2 Prüfmöglichkeiten........................... 43 9.2.1 Überprüfung mit dem Diagnosetester........... 43 9.2.2 Überprüfung mit dem Universalmessgerät........ 44 9.2.3 Signalüberprüfung mit dem Oszilloskop......... 48 9.2.4 Prüfung der CAN-Botschaften mit dem CAN-Bus-Analysator.......................... 50 10 Teilsystem Fensterheberansteuerung (CAN-Komfort) 55 10.1 Fensterheberansteuerung über Datenbus........ 55 10.2 e und Funktionselemente für das Teilsystem Fensterheberansteuerung............ 56 11 Signalerzeugung auf den Datenleitungen des CAN-Komfort............................... 61 12 Sleep-Modus und Wake-up-Modus.............. 66 13 Bestimmung der Busabschlusswiderstände am CAN-Komfort............................... 68 14 Fehleroszillogramme und Fehlermeldungen CAN-Komfort............................... 69 14.1 Zuordnung der Fehler zu den Fehleroszillogrammen und zur Fehlermeldung im Diagnosetest......... 70 14.2 Unterbrechung einer Datenleitung.............. 70 14.3 Kurzschluss der Datenleitungen gegen Minus oder Plus................................... 78 14.4 CAN_H und CAN_L-Datenleitung vertauscht...... 84 15 Überprüfung von Funktionselementen, die an den en angeschlossen sind.............. 85 16 Reparatur der Datenleitungen................. 86 B Kundenauftrag zum CAN-Datenbus Antrieb...... 87 1 Teilsystem CAN-Datenbus Antrieb.............. 88 1.1 e des CAN-Datenbus Antrieb......... 88 1.2 Erklärung der Arbeitsweise des Transceivers anhand einer Simulationsschaltung.................... 89 2 Abschlusswiderstände beim CAN-Datenbus Antrieb. 91 3 Fehler am CAN-Datenbus Antrieb............... 92 3.1 CAN-Datenbus Antrieb ohne Fehler............. 93 3.2 CAN-Datenbus Antrieb: Unterbrechung.......... 93 3.3 CAN-Datenbus Antrieb: Kurzschluss gegen Plus oder Minus................................. 96 3.4 Kurzschluss zwischen der CAN_H und CAN_L-Datenleitung.......................... 98 3.5 Diagnostizieren von Leitungsunterbrechungen und Kurzschlüssen mit dem Spannungs- und Widerstandsmessgerät........................ 98 3.6 Darstellung der Oszillogramme mit einem anderen Oszilloskop................................. 99 C Kundenauftrag zum LIN-Datenbus.............. 100 1 Teilsystem Scheibenwischer.................... 101 1.1 Wischeransteuerung.......................... 101 1.2 Aufbau der Vernetzung....................... 102 1.3 Aufbau der e am LIN-Datenbus....... 103 2 Signalerzeugung auf der LIN-Datenleitung....... 106 2.1 Arbeitsweise des Transceivers.................. 106 2.2 Spannungswerte und Übertragungsrate des LIN-Datenbusses............................. 109 3 Diagnose................................... 110 3.1 Fehlermeldungen und deren mögliche Ursachen.. 110 3.2 Fehler am LIN-Datenbus....................... 111 D Kundenauftrag zu einem Sicherheitssystem mit Lichtwellenleiter............................. 114 1 Struktur der Vernetzung des BMW 735i.......... 115 1.1 Beispiel für das Zusammenwirken der Teilsysteme bei der Ansteuerung der Elektrokraftstoffpumpe.. 116 1.2 Arbeitsweise des Sicherheitssystems............. 116 1.2.1 Prinzipieller Aufbau eines bytefligth-netzwerkes.. 117 1.2.2 Lichtwellenleiter............................. 118 1.3 Das Übertragungsprotokoll beim bytefligth...... 122 1.3.1 Aufbau einer bytefligth-nachricht.............. 123 1.3.2 Alarmzustand und Grundfunktion des Auslösevorganges............................ 123 1.4 Anordnung der Funktionselemente im Sicherheitssystem..................................... 124 1.5 Funktionselemente des Sicherheitssystems........ 125 2 Diagnose und Instandsetzung.................. 133 3 Entsorgung von Fahrzeugen................... 135 4 Betriebsanweisung gemäß Gefahrstoffverordnung 20............................. 136 Anweisungen zur Lösung der Kundenaufträge.......... 137 Quellenverzeichnis................................. 139 Sachwortverzeichnis................................ 139

A Kundenauftrag zum CAN-Datenbus Komfort H-VW 2005 010262 0603 72001 PKW GESCHLOSSEN EURO 4 VOLKSWAGEN - VW 1K WVWZZZ1KZ5P097254 D-D/OBD 15 K077/4000 1896 4204 187 5 4 0 1060 900 1 2 1 195/65R15 91H 195/65R15 91H 205/55R15 91H 205/55R15 91H 1400 79 01.04.2005 660 73 1739 1466 1362 1890 Ziff. 13 : LANG BIS 4 319, HOCH BIS 1505 U. ZIFF. 14:BIS 1536JE NACH AUSR.*ZIF F.15:+45 U.ZIFF.16:H.+40 B.ANH-BTR.*ZIFF.20 U.21 A.6 0*ZIFF.20 BIS 23 AUCH GEN.:205/55R16 91Q M+S A.6JX16, ET50 OD.205/60R15 91H A.6JX15, ET47 OD.255/45R17 91H A.7JX17, ET54*ZIFF.27 GEN.:E1 00-1346 FALLS WERKSEITIG MONTIERT*ZIFF.28:1700 BIS 8% STETIG.* Anschrift Kunde Herr Klaus Mustermann Eichenstraße 12 30169 Hannover Auftrags-Nr.: 5780 Kunden-Nr.: 1526 Auftragsdatum: 10. 07. 2006 Typ: Amtl.-Kennzeichen Fzg.-Ident.-Nr. KBA-Schlüssel km-stand VW-Golf H-VW 2005 8 500 Erstzulassung Motor-Nr. angenommen durch Telefon-Nr. 04/2004 Müller 0511/168000 Pos. Arbeitswert Zeit Arbeitstext Preis 1 Der Fensterheber der Beifahrertür lässt sich nicht betätigen. Termin: 11. 07. 2006, 16.30 Uhr Der Auftrag wird unter ausdrücklicher Anerkennung der Bedingungen für die Ausführung von Arbeiten an Kraftfahrzeugen, Aggregaten und deren Teile und für Kostenvoranschläge erteilt, die mit ausgehändigt wurden. Endabnahme Fahrzeug Tag Uhrzeit Abnehmer km-stand Klaus Mustermann Unterschrift Kunde

4 1 Struktur der Vernetzung im Golf V 1 Struktur der Vernetzung im Golf V Der Datenaustausch zwischen den en für den Antrieb, den Komfort- und Infotainmentbereich sowie den Schalttafeleinsatz und die Diagnoseschnittstelle erfolgt über CAN-Datenbusse. Der Wischermotor, der Licht- und Regensensor und Komponenten der Diebstahlwarnanlage nutzen den LIN-Datenbus. CAN ist die Abkürzung von Controller Area Network und bedeutet, dass e miteinander vernetzt sind und Daten austauschen. LIN steht für Local Interconnect Network und kennzeichnet ein Netzwerk, bei dem die e innerhalb eines begrenzten Bauraumes angeordnet sind. Durch ein zentrales Diagnose-Interface oder Gateway ist Datenleitung Diagnose (K-Leitung) der Austausch von Daten über die Systemgrenzen hinweg möglich. So kann zum Beispiel das Geschwindigkeitssignal vom Bremsensteuergerät auch vom für Einparkhilfe oder dem Wischermotor genutzt werden. Die Vernetzung ermöglicht die Erfüllung der immer weiter steigenden Anforderungen an die Fahrsicherheit, den Fahrkomfort, das Abgasverhalten und den Kraftstoffverbrauch moderner Fahrzeuge. Trotz der vielfältigen Funktionen bleiben vernetzte Systeme überschaubar und gut diagnostizierbar. Ein weiterer Vorteil ist der geringere Platzbedarf und das verminderte Gewicht durch weniger Leitungen und Steckverbindungen. CAN-Sensor J220 J743 J217 J104 G419 Diagnoseanschluss CAN-Antrieb Motronic NO X Mechatronic für Direkt-Schalt- Getriebe Automatik- Getriebe ABS mit EDS ESP Sensoreinheit T16 CAN-Diagnose Dynamische Leuchtweiteneinstellung J431 Wählhebelsensorik J587 Lenkhilfe J503 CAN-Infotainment J503 Anzeigeeinheit: Radio, Navigation J412 Diagnoseinterface für Datenbus J533 CAN-Kombi f. Anhänger Lenksäulenelektronik Kombiinstrument J334 J285 Airbag J234 LIN f. f. J345 Sonderfahrzeug J608 Einparkhilfe J446 Bedienungseinheit im Lenkrad D J527 Lenkwinkelgeber Zündanlass Schalter Handy Bedienelektronik J525 Digitales Sound Paket Bordnetzsteuergerät CAN-Komfort Climatronic J519 J255 LIN Sensor, Regen- und Lichterkennung G397 f. Wischermotor Fahrertür J400 J386 Fahrertür J387 J364 Zusatzheizung für Sitzverstellung J136 Zentralsteuergerät für J393 J388 Komfortsystem Tür hinten links LIN J389 Tür hinten rechts R78 TV-Tuner Luftzusatzheizung Sens. Innenraumüberwachung G273 H8 G384 Signalhorn f. Diebst.- warnanlage Geber für Fahrzeugneigung CAN-Antrieb Am CAN-Antrieb sind die klassischen e für die Triebstrangkomponenten Motor, Getriebe und Bremse angeschlossen. Dazu kommen die e für Airbag, Lenkwinkelsensor, Wählhebel und eine mechatronische Lenkung. Die Lenkunterstützung ist auch bei ausgeschalteter Zündung so lange vorhanden, bis die Signale Motordrehzahl und Fahrzeuggeschwindigkeit null sind. Die Daten werden mit einer Geschwindigkeit von 500 kbit/s übertragen. Ein Kurzschluss auf einer Datenleitung oder eine Unterbrechung führt zum Abschalten des Busses. CAN-Kombi Über den Datenbus CAN-Kombi ist das im Schalttafeleinsatz mit dem Gateway verbunden. Auf seinem Display und den Anzeigen stellt das des Schalttafeleinsatzes die verschiedenen Daten aus allen Netzwerken dar. Zusammen mit den Bedienelementen am Lenkstockschalter und die Menüauswahl im Display sind benutzerspezifische Einstellungen (Personalisierung) möglich. Die Übertragungsrate der Daten beträgt 500 kbit/s. CAN-Diagnose Der Diagnose-CAN ist ein physikalisch getrennter Zugang nach außen. Im Zusammenspiel mit dem Gateway ermöglicht er einen schnellen Zugriff auf alle Datenbusse. Beim Anschluss eines Diagnosetesters werden auf Anforderung vom Gateway über den Diagnosebus bestimmte Systemgrößen des Fahrzeuges zur Verfügung gestellt. Dabei wird eine vollständige Liste mit den im Fahrzeug eingebauten en übermittelt und die Informationen der

1.1 Vergleich einer konventionellen und einer über Datenbus ausgeführten evernetzung 5 Eigendiagnose übertragen. Der Bus arbeitet mit der gleichen Datenübertragungsrate wie der CAN-Antrieb und CAN-Kombi. CAN-Komfort Am CAN-Komfort sind die e in den Türen, das Zentralsteuergerät für das Komfortsystem, das Bordnetzsteuergerät sowie die e für die Sitzverstellung, die Klimaanlage, die Anhängererkennung und die Lenksäulenelektronik angeschlossen. Die Datenübertragungsgeschwindigkeit dieses Busses beträgt 100 kbit/s. Nach dem Ausschalten der Zündung muss das System in Bereitschaft bleiben. Es wird deshalb über Klemme 30 weiterhin mit Spannung versorgt. Zur Reduzierung der Leistungsaufnahme bzw. Schonung der Batterie begibt sich der CAN-Komfortbus in den Schlafmodus (Sleep Mode). Bei einem Kurzschluss auf einer Busleitung oder einer Unterbrechung bleibt das Komfortsystem funktionsfähig. Sind beide Busleitungen untereinander verbunden, erfolgt ein automatisches Umschalten in den Eindrahtbetrieb. Am für die Lenksäulenelektronik sind alle Schalter im Bereich des Lenkrades und der Lenksäule angeschlossen. Die aufbereiteten Signale stehen dadurch allen Teilnehmern im Netzwerk zur Verfügung. Das Bordnetzsteuergerät übernimmt unter anderem die zentrale Energieverteilung und die Ansteuerung der Lichtquellen. Durch die Aufnahme des es für die Klimaanlage in die Vernetzung ist es zum Beispiel möglich, durch automatisches Schalten auf Umluft bei Rückwärtsfahrt oder bei der Reinigung der Scheiben das Einströmen der geruchsbelasteten Außenluft zu verhindern. CAN-Infotainment Am CAN-Infotainment sind bei einer Vollausstattung das mit der Anzeigeeinheit für das Radio und Navigationssystem, das für das digitale Soundpaket, das Radio, der CD-Wechsler, der TV-Tuner und das Telefon angeschlossen. Die wichtigsten Funktionen der Komponenten sind über die Schaltereinheiten im Multifunktionslenkrad zu beeinflussen. Die Rückmeldung der Radiofrequenzanzeige, von Navigationsmitteilungen und des Telefons zum Display im Kombiinstrument erfolgt über das Diagnose-Gateway. Der LIN (Local Interconnect Network)-Datenbus Local Interconnect beschreibt ein Sub-System, bei dem sich alle Busteilnehmer innerhalb eines begrenzten Einbaubereiches befinden. Der Informationsaustausch erfolgt über ein Master- und bis zu 16 Slave- en. Als Master sind im Golf V das für die Lenksäulenelektronik, das Zentralsteuergerät für das Komfortsystem und das Bordnetzsteuergerät verbaut. Als Slave der Lenksäulenelektronik arbeitet die Lenkradbedieneinheit. Am zentralen des Komfortbusses sind der Innenraumüberwachungssensor, der Fahrzeugneigungsgeber sowie das Signalhorn für die Diebstahlwarnanlage angeschlossen. Am Bordnetzsteuergerät arbeiten das für den Wischermotor und der Regen-/Lichterkennungssensor als Slaves. Da der LIN- Bus nur sehr schwer manipuliert werden kann, wird er in sicherheitstechnischen Bereichen eingesetzt. Er arbeitet mit einer Übertragungsrate von 20 kbit/s. 1.1 Vergleich einer konventionellen und einer über Datenbus ausgeführten evernetzung Konventionell Datenbus Abschlusswiderstand Abschlusswiderstand Die e, die miteinander kommunizieren, sind über Einzelleitungen miteinander verbunden. Für jede Information ist deshalb eine Leitung notwendig. Nachteile: Es sind mehr aufwändige, fehleranfällige Steckverbindungen notwendig. Bei komplexen en lässt sich die Anzahl der Anschlüsse nicht beliebig erweitern. Durch viele Leitungen ist der Einfluss von elektromagnetischen Störungen größer. Die Signale eines Sensors sind nicht oder nur sehr schwer mehrfach nutzbar. Veränderungen im System sind nur über die Hardware möglich. Vorteile: Es sind keine besonderen Diagnosegeräte erforderlich. Die e sind maximal über zwei Datenleitungen verbunden. Informationen, die ein Gerät besitzt, sind allen anderen Teilnehmern am Bus zugänglich. Soll eine Botschaft um zusätzliche Informationen erweitert werden, sind nur Softwareänderungen erforderlich. Weitere Vorteile: Eine geringe Fehlerquote durch ständiges Überprüfen der gesendeten Informationen durch die Busteilnehmer. Eine stark vereinfachte Verkabelung im Fahrzeug und eine sich daraus ergebende bessere Übersicht bei der Diagnose. Weniger Sensoren und Signalleitungen durch die Mehrfachnutzung eines Signals. Dadurch sind auch weniger Steckverbindungen an den en erforderlich. Gewichtsreduzierung durch weniger Steckverbindungen und Leitungen.

8 1.4 e am Datenbus Übertragung der Information Schlüsselstellung im vernetzten System mit Gateway Das Einlesen der Schlüsselstellung in das für die Lenksäulenelektronik erfolgt über normale Schalter. Diese Schaltinformationen werden aufbereitet und auf dem CAN- Datenbus-Komfort an das Diagnose-Gateway übertragen. Hier erfolgt die Umsetzung in Botschaften für das Motorsteuergerät und das Radio. Schematische Darstellung der Gatewayfunktion (Beispiel) für Automaticgetriebe J220 500 kbaud Gateway Motorsteuergerät 100 kbaud Zentralsteuergerät für Komfortsystem Botschaften Bedien- und Anzeigeeinheit Klimaanlage 100 kbaud Zentralsteuergerät Komfort Blockschaltbild k Im sind in der Regel drei Ebenen zu unterscheiden. Die oberste stellt den Mikrocontroller der Anwendung dar, der zum Beispiel mit dem klassischen eines Motormanagementsystems oder eines ABS zu vergleichen ist. Er enthält die gleichen Funktionselemente und stellt mit seinen Sensoren und Aktuatoren die Verbindung zur Außenwelt dar. Damit der Mikrocontroller mit der nächst unteren Ebene, dem Protokoll - Controller, kommunizieren kann, ist er zusätzlich mit einer Schnittstelle zur Datenübergabe und Systemsteuerung ausgestattet. Der Protokoll -Controller wertet die von der Anwendung übertragenen Daten aus, stellt sie in einem Botschaftsrahmen zusammen und bereitet die Übertragung der logischen Signale auf der Datenbusebene vor. Zum Übertragen der Daten steuert er den Transceiver-Chip an, der mit einem Leistungstreiber das Bit-Muster der Botschaft auf den Bus schaltet. Damit die Anwendung Daten von anderen Busteilnehmern erhalten kann, enthält der Transceiver neben dem Sender auch einen Empfänger. Zusätzlich übernimmt er gleichzeitig die Schutzfunktion einer jeden CAN-Ankopplung bei Störungen, die von der Bus-Seite her auf den CAN-Knoten einwirken. Als Datenübertragungsmedium sind Kupferleitungen oder Lichtleiter möglich.

8.2 Fehler an der Datenleitung des LIN 39 CAN_L Kurzschluss gegen Minus CAN_H Kurzschluss gegen Minus CAN_L und CAN_H untereinander verbunden Fehlender Widerstand In der Praxis können weitere Fehler auftreten, die im Folgenden dargestellt sind. CAN_L und CAN_H unterbrochen CAN_L und CAN_H über kreuz miteinander CAN_L und CAN_H miteinander verbunden und Kurzschluss gegen Minus CAN_L und CAN_H miteinander verbunden und Kurzschluss gegen Plus 8.2 Fehler an der Datenleitung des LIN Für den LIN-Datenbus gibt es keine besondere ISO-Tabelle mit möglichen Standardfehlern, da das System durch die Eindrahttechnik nur wenige Fehlermöglichkeiten besitzt. LIN-Datenleitung unterbrochen LIN-Datenleitung Kurzschluss gegen Plus oder Minus

48 9.2 Prüfmöglichkeiten 9.2.3 Signalüberprüfung mit dem Oszilloskop Bei dieser Messmethode ist es möglich, die Signalverläufe auf den Busleitungen bei eingeschaltetem Zünd-Startschalter zu analysieren, so dass Fehler auf der Ebene der Datenleitungen schnell und eindeutig zu identifizieren sind. Das Oszilloskop sollte potenzialfreie Messungen zulassen, zwei Kanäle und eine Speichermöglichkeit besitzen. Für Messungen, bei denen die Flankensteilheit zu bewerten ist, ist eine Mindestbandbreite von 20 Mhz sinnvoll. Das Oszilloskopieren der Signalverläufe dient nicht dazu, die übertragenen Identifier oder die Veränderungen der Bytes zu analysieren oder zu bewerten. Dies wäre auch nicht möglich, da es sehr viele Botschaften mit unterschiedlichen Identifiern gibt und das Oszilloskop nur zufällig die eine oder andere Botschaft triggert. Die Oszillogramme dienen deshalb nur dazu, die physikalische Ebene der Datenleitungen zu beurteilen. Mit entsprechender Übung oder aussagekräftigen Vergleichsoszillogrammen gelingt es sehr schnell, zu erkennen, ob der Datenbus fehlerfrei arbeitet oder eine Störung vorliegt. Für spezielle Aufgaben in der Entwicklung gibt es Oszilloskope, bei denen sich die Triggerbedingungen auf eine Auswahl logischer Zustände einstellen lassen, um bestimmte Botschaften zu oszilloskopieren. Bei der Verwendung von netzbetriebenen Oszilloskopen muss man beachten, dass die Differenzspannung zwischen den Datenleitungen nicht gemessen werden kann und durch Anschluss eines zweiten Gerätes ein Kurzschluss über die Schutzleiter der Geräte entsteht. Oszilloskopieren der Signale am CAN-Antrieb Prinzipbild der Messschaltung CAN_H Oszillogramm CAN-Antrieb Zur Aufnahme der Oszillogramme schließt man das Zweikanaloszilloskop mit einem Kanal an die CAN_Hund den anderen Kanal an die CAN_L-Leitung an. Ground wird mit dem Minusanschluss eines es verbunden. Das Oszillogramm zeigt den Spannungsverlauf eines Systems, das in Ordnung ist. Die obere Kurve stellt das Signal auf der CAN_H-Leitung und das untere den Verlauf auf der CAN_L-Leitung dar. Der Ruhepegel liegt für CAN_L (Kanal A) bei 2,5 Volt und für CAN_H (Kanal B) bei 2,5 Volt. Die Berechnung der Differenz zwischen den Ruhepegeln ergibt einen Spannungswert von 0 Volt. Dies liegt im Toleranzbereich des Transceiver IC. Die Differenzspannung der dominanten Phasen lässt sich ebenfalls direkt ablesen. Sie beträgt 2,5 Volt. Dieser Spannungswert wird nach dem Einlesen im Transceiver an den CAN-Controller weitergegeben. Schaltzeichen eines Zweikanaloszilloskopes In vielen Darstellungen verwendet man die Schaltzeichen eines Oszilloskops, um die Messstellen zu kennzeichnen. Bei einem Zweikanaloszilloskop werden deshalb die beiden Kanäle A und B durch je ein Schaltzeichen dargestellt.

10.2 e und Funktionselemente für das Teilsystem Fensterheberansteuerung 57 Türsteuergerät mit Fensterhebermotor Funktionselement Schaltbild 30 31 Mikrocontroller Türsteuergerät CAN- Controller Transceiver CAN-Datenbus Da die Türen keine hohe Bauweise zulassen, sind die Elektromotoren der Fensterheber in Flachbauweise ausgeführt. Um ein starkes Drehmoment zu erzeugen, wird die Motordrehung über ein selbsthemmendes Schnekkengetriebe auf das Antriebsrad übertragen. Die Fensterheberschalter in den Türen sind direkt am Türsteuergerät angeschlossen. Sollen die Fensterheber der Beifahrertür und die beiden hinteren Türen durch die Bedieneinheit in der Fahrertür betätigt werden, erfolgt die Signalübertragung über den CAN-Datenbus. Der Mikrocontroller im Türsteuergerät wertet die ankommenden Botschaften aus und steuert den Fensterhebermotor durch das Umschalten der Relais entsprechend an. Diagnose Der Zugriff auf die im Rahmen der Eigendiagnose festgestellten Fehler erfolgt über den CAN-Datenbus-Diagnose und das Diagnose-Interface. Dies gilt auch für die vom Tester ausgesandten Befehle für die Stellglieddiagnose und das Auslesen der Messwerteblöcke. Die K- Leitung findet keine Verwendung mehr. Notfunktionen Können die Türsteuergeräte CAN-Botschaften nicht mehr empfangen (zum Beispiel bei einem defekten Zentralsteuergerät Komfort), sind Notlauffunktionen vorgesehen. Wenn alle Türsteuergeräte fünf Botschaften des Zentralsteuergerätes Komfort nicht empfangen konnten, erfolgt ein Fehlereintrag keine Kommunikation und das Türsteuergerät auf der Fahrerseite übernimmt die Steuerung der Zentralverriegelung. Dabei werden die Signale der Schließzylinderschalter zu Befehlssignalen. Für die Taster haben die Schalter des Schließzylinders Vorrang. Zusätzlich sind die Bedieneinheiten der anderen Türsteuergeräte außer Funktion gesetzt. Alle anderen Türsteuergeräte reagieren auf die Botschaften des Türsteuergerätes. Sind die CAN-Datenleitungen zur Fahrertür unterbrochen, ist das Fahrzeug nur noch manuell mit Hilfe des Schließzylinders zu verriegeln. Der Lock-/Unlock-Taster ist außer Funktion.

14.2 Unterbrechung einer Datenleitung 77 Schematische Darstellung der Messpunkte Fahrertür Zentralsteuergerät Komfort Beifahrertür e b a CAN_H CAN_L Tür hinten links c d Tür hinten rechts Kanal A Kanal B Kanal A Kanal B Diagnose-Gateway a b Oszillogramm am Knoten (a) Oszillogramm am (b) Eingrenzung der Fehlerstelle bzw. Fehlerstellen Die genaue Lokalisierung der Unterbrechung bzw. Unterbrechungen ist nur mittels Widerstands- oder Durchgangsmessgerät möglich. Dazu ist die Batterie vom Bordnetz abzuklemmen, damit die e am CAN-Komfort von der Spannungsversorgung getrennt Widerstandsmessung sind. Die Widerstandsmessungen bzw. Durchgangsprüfungen sind von Stecker zu Stecker bis zum Knotenpunkt durchzuführen. Dabei sind auch die Kontaktierungen in den Steckern zu überprüfen. Ist keine Unterbrechung zu diagnostizieren, muss der Fehler im liegen. Dieses ist dann auszutauschen. Fehlerhafte Kontaktierung

88 1.1 e des CAN-Datenbus Antrieb 1 Teilsystem CAN-Datenbus Antrieb Zum Teilsystem CAN-Datenbus Antrieb gehören die e für das Motormanagementsystem, das automatische Getriebe, das ABS mit EDS, die Lenksäulenelektronik, die Leuchtweitenregulierung und die Airbags. Das hier nicht mit eingezeichnete Diagnoseinterface sowie Gateway ermöglichen die Kommunikation mit den anderen Datenbussen. ABS/EDS Motormanagement Airbag Automatikgetriebe Lenksäulenelektronik Leuchtweite Über die CAN-Datenleitungen erhält zum Beispiel das des automatischen Getriebes ständig Informationen vom für das Motormanagementsystem, die den Lastzustand des Motors betreffen. Da der CAN-Antrieb echtzeitfähig ist, kann das Getriebesteuergerät sofort auf Laständerungen im Antriebssystem reagieren. Der CAN-Datenbus Antrieb wird mit der Klemme 15 eingeschaltet und nach einer kurzen Nachlaufzeit auch wieder vollständig ausgeschaltet. estecker dürfen deshalb erst nach einer in der Reparaturanleitung angegebenen Zeitspanne getrennt werden. 1.1 e des CAN-Datenbus Antrieb Grundsätzlich ist der innere Aufbau der e mit denen des CAN-Datenbus Komfort vergleichbar. Unterschiede finden sich in der möglichen Übertragungsrate, der Anordnung der Abschlusswiderstände und der Erzeugung der Buspegel. Der CAN-Datenbus Antrieb besitzt keine Notlaufeigenschaften, weil die CAN_H- und CAN_L-Leitung durch die Bezeichnungen Abschlusswiderstände direkt verbunden sind und die Sendetransistoren im Transceiver auf eine gemeinsame Mittelspannung zugreifen. Zusätzlich verzichtet man auf einen intelligenten Differenzverstärker, der die Signale auf der CAN_H- und CAN_L-Datenleitung einzeln auswerten könnte. Schematische Darstellung WR RD CS IT Write-Signal Read-Signal Chip-Selekt-Signal Interrupt-Signal (Frame wurde fehlerfrei empfangen) R1, R2 Abschlusswiderstände VCC R3 RXD TXD Versorgungsspannung Widerstand zur Festlegung der Flankensteilheit Serieller Anschluss Lesen Serieller Anschluss Schreiben

1.1 Wischeransteuerung 101 1 Teilsystem Scheibenwischer Das Scheibenwischermodul besteht beim Golf V aus einer Ein-Motoren-Wischeranlage, deren Funktionen dem Komfortsystem zugeordnet sind. Die Ansteuerung erfolgt durch das Bordnetzsteuergerät, indem die Schalterstellungen des Wischerschalters vom im Lenksäulenmodul eingelesen und über den CAN-Datenbus Komfort zum Bordnetzsteuergerät übertragen werden. Dieses übersetzt die CAN- in LIN-Botschaften, die dann auf dem LIN-Datenbus zum des Wischermotors gelangen. Besitzt das Fahrzeug einen Regen- und Lichtsensor, ergeben sich weitere Ansteuermöglichkeiten. ABS mit EDS Regen- und Lichterkennungssensor für Wischermotor Kontaktschalter an der Motorhaube Zündanlass- Schalter LIN-Datenbus Scheibenwischer- Schalter für Lenksäulenelektronik Diagnose- Interface für Datenbus (Gateway) CAN-Datenbus für Bordnetz Am Schalter für die Wischeransteuerung lassen sich die verschiedenen Wischstufen und -funktionen für den Wischermotor einstellen. Befindet sich auf der Scheibe ein Hindernis oder blockiert der Wischerantrieb aus anderen Gründen, wird dies vom Wischermotorsteuergerät durch die erhöhte Stromaufnahme des Motors erkannt. Lässt sich das Hindernis nach fünf vergeblichen Versuchen nicht wegschieben, bleiben die Wischerarme in der Ruhelage stehen. Die Beseitigung des Hindernisses muss dann manuell erfolgen. Neben der beschriebenen Antiblokkierfunktion lassen sich weitere Funktionen ausführen: Service- und Winterstellung, alternierende Ruhelage, geschwindigkeitsabhängige Wischstufenrückstellung, geschwindigkeitsabhängige Intervallstufen, Vorwaschen, Nachwischen nach einer Wasch-Wisch-Funktion, Tränenwischen. 1.1 Wischeransteuerung Service- und Winterstellung Betätigt der Fahrer den Schalter für den Scheibenwischer innerhalb von zehn Sekunden nach dem der Zündstartschalter auf AUS steht in Richtung Tippwischen, bewegen sich die Wischerarme in die obere Wendelage. In dieser Position lassen sich die Wischerblätter leicht wechseln oder von der Scheibe abheben, damit sie im Winter nicht festfrieren. Alternierende Ruhelage Nach jedem zweiten Ausschalten fährt der Wischermotor den Wischer einen kurzen Weg aufwärts, damit das Wischerblatt auf die andere Seite umklappt. Durch diesen Wechsel erreicht man eine gleichmäßige Belastung der Wischlippen in der Ruheposition des Wischers.

1.2 Arbeitsweise des Sicherheitssystems 119 Prinzip der Lichtübertragung Das zu übertragende digitale elektrische Signal wird vom Sender des Transceivers in ein optisches umgewandelt und über die Leuchtdiode in den Lichtwellenleiter eingestrahlt. Der größte Anteil des Lichtes gelangt durch die Totalreflexion an der optisch dünneren Schicht zur Fotodiode im Empfänger der Nachricht. Selbst bei Lichtleiter gerade gebogenem Lichtleiter funktioniert das Prinzip. Allerdings darf der Biegeradius nicht kleiner als 50 mm sein, da die Lichtstrahlen sonst in das optisch dünnere Medium eintreten und für die Übertragung verloren gehen. Lichtleiter gebogen Radius > 50 mm Damit die Lichtstrahlen ungestört und verlustfrei in den Lichtleiter eintreten können, muss die Stirnfläche des Stirnfläche des Lichtleiters Lichtwellenleiters möglichst glatt, senkrecht und sauber sein. Lichtleiter mit zu kleinem Biegeradius Steckverbindungen und Leitungsverlegung Da beim byteflight der Lichtleiter direkt auf der Diode des Senders aufliegen muss, ist das hervorstehende Faserende des Lichtleiters durch eine kleine Kappe geschützt. Im Gegensatz zum Stecker des MOST-Busses Stecker byteflight ist nur ein Lichtleiteranschluss zu sehen. Um die zulässigen Biegeradien einzuhalten, benutzt man Radienbegrenzer, die am Stecker über den Lichtwellenleiter gezogen werden. Radienbegrenzer

132 1.5 Funktionselemente des Sicherheitssystems Abschalten von Airbags Auf ausdrücklichen Wunsch des Kunden ist es zum Beispiel möglich, den Beifahrerairbag oder die Seitenairbags zu deaktivieren, nachdem vorgeschriebene Umbauten an den Gurtsystemen vorgenommen wurden. Ist die Deaktivierung über die Programmierung der e erfolgt, liegt die Verantwortung beim Kunden. Dies ist zu dokumentieren. Zusätzlich hat ein Eintrag in die Fahrzeugpapiere zu erfolgen. Eine andere Möglichkeit besteht im Abschalten des Beifahrerairbags mittels Schalterschloss, das im Armaturenbrett untergebracht ist. Ist der Airbag deaktiviert, wird dies durch eine Warnlampe angezeigt. 1.5.1 Konventionelle Sicherheitssysteme ohne byteflight Aufbau eines konventionellen Airbagsteuergerätes Sind die e eines Sicherheitssystems nicht über ein Datenbussystem vernetzt, übernehmen sie alle Funktionen, die das Auslösen der Airbags und Gurtstraffer bewirken. Sie enthalten die gesamte Auslöseelektronik und zwei unabhängig voneinander arbeitende Mikrocontroller zur Berechnung und Bewertung der auftretenden Verzögerungsvorgänge bei einem Crash. Die Werte dazu erhalten beide über die Signale des Beschleunigungssensors. Die Zündung der Airbags und Gurtstraffer wird eingeleitet, wenn die Ergebnisse ihrer Berechnungen übereinstimmen. Um ungewollte Auslösungen, zum Beispiel durch einen defekten Beschleunigungssensor, elektrische und magnetische Störungen auszuschließen, ist zusätzlich ein Sicherheitssensor (Safing-Sensor) eingebaut. Mikrocontroller 1 Beschleunigungssensor Sicherheitssensor Mikrocontroller 2 Arbeitsweise des konventionellen Airbagsteuergerätes Zur Einleitung der Zündung schaltet der Rechner 1 positives Potenzial über die obere Schaltstufe an die Zündpille der Airbag- oder Gurtstraffereinheit und der Rechner 2 stellt die Verbindung zum Sicherheitsschalter her, indem er die untere Schaltstufe durchschaltet. Ist der Safing-Sensor aktiviert, ist die Verbindung zum Minusanschluss hergestellt und der Stromkreis der Zündpille geschlossen. Der kann. In der Ruhestellung wird der Ringmagnet mit einer Druckfeder an einem Anschlag positioniert, der sich an einem Ende des Röhrchens befindet. Bei normalen Fahrsituationen bleibt er in dieser Position. Kommt es zu einem Crash, bewegt sich der Ringmagnet gegen die Federkraft in Richtung des Reedkontaktes und schließt über sein Magnetfeld dessen Kontakte. jetzt mögliche Stromfluss führt zum Zünden des Treibsatzes. Der Safing-Sensor besteht im Wesentlichen aus einem Kunststoffröhrchen, in dem sich ein Reedkontakt befindet und einem Ringmagneten, der sich in axialer Richtung auf dem Kunststoffröhrchen bewegen