CAN-LIN-Bus Der CAN-LIN Versuchsstand wurde von der Volkswagen AG aus Originalbauteilen des Golf 5 (PQ35) erstellt. Besonderer Wert wurde bei der Konzeption auf die möglichst realitätsnahe Darstellung der Komponenten und ihrer Verbindungen gelegt, so dass Originalunterlagen und Schaltpläne der Volkswagen AG verwendet werden können. Somit können Messungen, Fehlersimulation und Diagnose wie bei einem kompletten Fahrzeug durchgeführt werden. Durch diese Konzeption ergeben sich aber auch einige Besonderheiten, die bei der Arbeit mit diesem System berücksichtig werden müssen: Die Beleuchtungsanlage ist nur ein Ausschnitt aus dem Gesamtsystem Golf und da die einzelnen Subsysteme über die CAN-Datenleitungen Informationen tauschen und sich Informationen teilen, tauchen auch bei dem an sich intakten System Beleuchtungsanlage Fehlermeldungen im Fehlerspeicher auf, die sich auf nicht vorhandene Informationen von anderen Steuergeräten, z.b. dem Motorsteuergerät, beziehen. Das ist in diesem Fall didaktisch erwünscht, da so einerseits die Vernetzung der Beleuchtungsanlage mit den anderen Systemen des Fahrzeugs deutlich wird und andererseits jederzeit eine Erweiterung der Beleuchtungsanlage mit anderen Fahrzeugsystemen über den CAN-Bus möglich ist. Im Laufe der Produktion des Golf werden werksseitig immer wieder Änderungen an der elektrischen Anlage vorgenommen, d.h., dass sich die Fahrzeuge der unterschiedlichen Modelljahre unterscheiden, man kann sich also nicht darauf verlassen, dass die in den Stromlaufplänen angegebenen Leitungsfarben mit denen im Fahrzeug bzw. an der Beleuchtungswand übereinstimmen. Zwar wäre es prinzipiell möglich die Leitungen zu vereinfachen, das wäre aber zum einen nicht praxisgerecht und zum anderen ist es auch fraglich, ob die dem Anwender zur Verfügung stehenden Unterlagen (z.b. ERWIN) mit der Version der Anlage übereinstimmen. In diesem Fall ist es sinnvoller und praxisgerechter, sich an den Pinbezeichnungen der Steckverbindungen zu orientieren. Die sowohl in den Stromlaufplänen als auch an den Steckern angegeben sind. Damit lassen sich die gesuchten Leitungen zweifelsfrei zuordnen. Für die Verbindungen zwischen den Originalkomponenten werden keine Büschelstecker oder genormte Steckverbindungen (z.b. Sub-D-Stecker) verwendet, sondern die Originalverbindungen. Beim Umgang mit diesen Steckern ist darauf zu achten, dass viele Typen über eine Verriegelung verfügen, die beim Lösen der Steckverbindung zu öffnen ist. Beim Lösen müssen auf jeden Fall Stecker und Kupplung gefasst werden, auf keinen Fall darf an den Leitungen gezogen werden, da ansonsten leicht die Pins aus den Steckern reißen. Durch die Montage der Komponenten auf einer Rasterplatte werden alle Leitungen und Steckverbindungen zugänglich, es können also wie am Fahrzeug Messungen an den Pins der Stecker durchgeführt werden.
2 1 3 1 4 5 5 15 7 15 13 6 12 15 15 8 10 11 9 12 14 Der Aufbau der Anlage: (1) Scheinwerferkombination (2) Zusatzbremsleuchte (3) Kennzeichenleuchte (4) Kombiinstrument (5) Nebelscheinwerfer (6) Nebelschlussleuchte (7) Bordnetz-Steuergerät (8) Wischermotor (9) CAN-Funktionsbox (10) Lenkstockkombinationsschalter mit Steuergerät (11) Gateway-Steuergerät (12) Rückleuchtenkombination (13) Bedienelemente Beleuchtung (14) Rückfahrscheinwerfer (15) Anschlussbuchsen für zusätzliche Beleuchtungseinheiten oder als Messpunkte
Besonderheiten der Anlage: 8 Anschlusspanele für zusätzliche Beleuchtungselemente An dieses Panel können vorhandene Elemente wie Scheinwerfer, Blinkleuchten, Begrenzungsleuchten usw. von herkömmlichen Beleuchtungsständen angeschlossen werden. Dabei müssen die entsprechenden Steckverbindungen zu den Originalbauteilen getrennt und mit den Steckern an den Anschlusspanelen verbunden werden (s. Bild). Dabei ist zu beachten, dass wegen der Kalt und Heißüberwachung der Leuchten durch das Bordnetzsteuergerät u. U. Fehlermeldungen ausgegeben werden, wenn die Widerstände der angeschlossenen Leuchten nicht denen der Originalleuchten entsprechen.
12 CAN-Funktions-Box Die CAN-Funktions-Box ist die zentrale Schnittstelle des Beleuchtungsstandes. Über die Box erfolgt die Stromversorgung und der Anschluss von Komponenten und Erweiterungen. Für die Fehlerdiagnose die Analyse der CAN und LIN-Bus-Signale können Diagnosegeräte und CAN-Dongle angeschlossen werden. Die Stromversorgung für die gesamte Anlage und für die einzelnen Komponenten erfolgt über die Büschelstecker unten links (2). Als Spannungsversorgung wird ein stabilisiertes Netzgerät mit 12 oder 13,8 Volt Gleichspannung und einer ausreichenden Ausgangsleistung (mind. 200 Watt) empfohlen, alternativ kann auch eine Starterbatterie verwendet werden Die Stromversorgung kann über zwei Dioden kontrolliert werden, und die Klemme 15 kann über einen Kippschalter an der CAN-Funktionsbox geschaltet werden (5). Die Komponenten und Erweiterungen werden über 25-polige Steckverbindungen (1) (und Büschelstecker für die Spannungsversorgung) mit dem System verbunden. Die Verbindung mit Diagnosegeräten erfolgt über die 16-polige Steckverbindung nach VAG-Norm. Die CAN und LIN-Busse sowie die K-Leitung sind über 7-polige Sub-D-Buchsen einzeln herausgeführt und können mit einem CAN bzw. LIN-Dongle abgefragt werden (4). Um die Signale auf dem CAN-Bus nicht nur als Spannung sichtbar machen zu können, sondern auch die Inhalte der CAN-Botschaften bzw. -Adressen lesen zu können, verwendet man den CAN-Dongle. Der CAN-Dongle kann mit serieller oder USB-Schnittstelle geliefert werden..
Arbeitsmöglichkeiten Verbinden con CAN-Bus Komponenten über D-Sub 25 P Geeignet zum Beschreiben, Diagnose, Kodieren der Komponenten Verbinden von LIN-Bus Komponenten über D-Sub 25 P CAN Busse der Diagnosebuchse schaltbar, z. B. beim Beschreiben über K Line Verbinden von K-Line Komponenten über D-Sub 25 P Verteilen der Spannungsversorgung über Schutzkontakt-Buchsen 4 mm und Anschlüsse für CAN OE / CAN Dongle für alle Busse D-Sub 25 P CAN Antrieb Schaltbare KL 15 z. B. beim Beschreiben EDC oder Simos Steuergeräte CAN Komfort LED Anzeige des Status KL 30 und KL 15 CAN Kombi Anschlussmöglichkeit Übersicht CAN Diagnose 6 Komponenten über D-Sub 25 P CAN Infotainment 8 x D-Sub 9 P mit Belegung CAN OE / CAN Dongle LIN Komfort 4 x Masse Front LIN Bordnetz 4 x KL 15 Front K Line 4 x KL 30 Front Eingebaute ISO Diagnose Buchse voll belegt inklusive K Line 2 x Masse side view 2 x KL 15 side view 2 x KL 30 side view Optionale Komponenten Als empfehlenswertes Zubehör werden unter anderem voll funktionsfähige Fahrer und Beifahrertüren, ein Kombiinstrument, eine Anhängervorrichtung und eine Fehlerschaltbox zur Simulation der acht CAN-Fehler nach DIN angeboten. Ergänzendes Zubehör: Bus-Messbox Die Bus-Messbox kann wie die übrigen Systemkomponenten über einen 25-poligen Steckverbinder an die CAN-Funktionsbox angeschlossen werden. Durch die Box werden die CAN-High und CAN-Low aller CANSysteme, LIN-Komfort und LIN-Bordnetz sowie die K-Leitung Über 3,5 mm Buchsen zugänglich gemacht. Somit sind schnell und einfach Messungen mit Multimetern und Oszilloskopen möglich, ohne lange Nach geeigneten Messpunkten in den Schaltungen suchen zu müssen.
CAN-Fehlerbox Bei der Datenübertragung über CAN-Bus-Systeme kann es nach DIN zu insgesamt 9 Fehlern kommen. Diese CAN-Fehler entstehen allein durch Fehler in den beiden Datenleitungen. Liegen Fehler nur in einer der beiden Leitungen vor, schalten die Steuergeräte auf Eindrahtbetrieb um, die Übertragung dersignale bleibt gesichert, allerdings wird die Leitung empfindlich gegenüber elektromagnetischen Störsignalen. Fehler in den CAN-Leitungen sind nach außen hin nur dann zu bemerken, wenn beide Leitungen gestört sind, weil dann die betroffenen Steuergeräte nicht mehr reagieren und Systeme ausfallen können, weil ihnen relevante Daten fehlen oder sie ihre Daten nicht weiterleiten können. Der Eindrahtbetrieb wird in den Fehlerspeichern der betroffenen Steuergeräte als Fehler abgelegt. Eine Möglichkeit der Fehlerdiagnose ist das Oszilloskopieren der gestörten Datenleitungen. Je nach Fehlerart ergeben sich für CAN-H und CAN-L unterschiedliche Fehlerbilder. Mit Hilfe der CAN-Fehler-Box können acht DIN-Fehler auf den CAN-Leitungen simuliert werden. Die Fehlerbox besitzt acht Schalter, die von 1-8 durchnummeriert sind. Die Schüler müssen durch die Diagnose mit dem Oszilloskop und den Vergleich mit Fehlerbildern (z.b. Selbststudienprogramm Nr. 269 Datenaustausch auf dem CAN-Datenbus ) herausfinden, um welche Fehler es sich handelt. Die CAN-Fehler-Box wird einfach mit ihrer Steckverbindung in einen Steckplatz der CAN-Funktionsbox gesteckt, in den Steckverbinder an der Box kann ein weiteres Bauteil angeschlossen werden, damit durch die Fehlerbox kein Steckplatz an der CAN-Funktionsbox verloren geht. Liste der CAN-Fehler der CAN-Fehlerbox
Fehlerbox-Beleuchtung Arbeitsmöglichkeiten: - Fehlersimulation im Beleuchtungskreis - Messmöglichkeiten direkt an den Trennstellen - Brems-/Schlusslicht o Unterbrechung o Übergangswiderstände o Kurzschluss nach Masse Türmodul Funktion der Zentralverriegelung mit Funkfernbedienung und der Funktion der elektrischen Spiegelverstellung
Einsatzmöglichkeiten des Beleuchtungsstandes in den einzelnen Lernfeldern Grundstufe: Lernfeld 3: Prüfen und Instandsetzen elektrischer und elektronischer Systeme Grundlagen der Beleuchtungstechnik, Messung elektrischer Größen, einfache elektrische Fehlersuche. Lernfeld 4: Prüfen und Instandsetzen von Steuerungs und Regelungssystemen Auslesen Messwerten und Fehlerspeichern von Steuergeräten, Codieren von Steuergeräten, Funktion elektronischer Steuerungen, Auswertung analoger und digitaler Größen, digitale Ansteuerung von Aktoren (Pulsweitenmodulation, Antakten des Abblendlichts). Fachstufen: Lernfeld 11: Nachrüsten und Inbetriebnehmen von Zusatzsystemen Nachrüsten einer Anhängezugvorrichtung (Probleme bei der Nachrüstung auf herkömmliche Art, Nachrüstung eines herstellerspezifischen Satzes mit Anhänger-Steuergerät). Lernfeld 12: Prüfen und Instandsetzen von vernetzten Systemen Aufbau und Funktion von CAN und LIN-Bus-Systemen, Signalfluss, Analyse und Diagnose der Signale mit dem Oszilloskop, Analyse und Diagnose der Protokolle mit dem CAN-Dongle auf dem PC/Notebook, systematische Fehlersuche bei Defekten, Simulation der acht CANFehler nach DIN mit der optionalen Fehlerbox - Diagnose. Lernfeld 13: Diagnostizieren und Instandsetzen von Karosserie-, Komfort und Sicherheitssystemen Funktion der Zentralverriegelung mit Funkfernbedienung und der Funktion der elektrischen Spiegelverstellung in Verbindung mit den optionalen Türmodulen für die Fahrer und Beifahrerseite, Dimmung der Instrumentenbeleuchtung, Übertragung der Informationen auf die angeschlossenen Steuergeräte über den CAN-Bus. Zur CAN-LIN Wand werden didaktische Unterlagen incl. Arbeitsblättern geliefert.