SSP 186 - Volkspage

SSP 186 - Volkspage
Service
Der CAN-Datenbus
Konstruktion und Funktion
Selbststudienprogramm
Nur für den internen Gebrauch.
© VOLKSWAGEN AG, Wolfsburg
Alle Rechte sowie technische Änderungen vorbehalten
740.2810.05.00
Technischer Stand: 12/97
❀ Dieses Papier wurde aus
chlorfrei gebleichtem
Zellstoff hergestellt.
Kundendienst
186
Einführung
Die Anforderungen an die Fahrsicherheit, den
Fahrkomfort, das Abgasverhalten und den
Kraftstoffverbrauch steigen ständig.
Das erfordert einen immer stärkeren Austausch von Informationen zwischen den
Steuergeräten.
Damit der Elektrik-/Elektronikanteil trotzdem
überschaubar bleibt und nicht zuviel Platz in
Anspruch nimmt, ist für den Informationsaustausch eine technisch günstige Lösung
erforderlich.
Der CAN-Datenbus von Bosch ist so eine
Lösung.
Er wurde speziell für das Automobil entwickelt
und setzt bei Volkswagen und Audi verstärkt
ein.
CAN heißt Controller Area Network und
bedeutet, daß Steuergeräte miteinander
vernetzt sind und Daten austauschen.
J
J
J
SSP 186/01
Einen CAN-Datenbus kann man sich
wie einen Omnibus vorstellen.
So, wie der Omnibus viele Personen
transportiert, so transportiert der CANDatenbus viele Informationen.
In diesem Selbststudienprogramm möchten
wir Ihnen die Konstruktion und Funktion des
CAN-Datenbusses erläutern.
2
Auf einen Blick
Seite
Einführung _______________________________________________
2
CAN-Datenbus ___________________________________________
4
Datenübertragung ________________________________________
10
Funktion _________________________________________________
12
CAN-Datenbus Komfortsystem ____________________________
17
CAN-Datenbus Antriebsbereich ____________________________
24
Prüfen Sie Ihr Wissen _____________________________________
30
Achtung/Hinweis
Neu
Das Selbststudienprogramm ist kein Reparaturleitfaden!
Prüf-, Einstell- und Reparaturanweisungen entnehmen Sie bitte der dafür vorgesehenen
KD-Literatur.
3
CAN-Datenbus
Die Datenübertragung
Welche sinnvollen Möglichkeiten einer Datenübertragung gibt es zur Zeit im Automobil?
·
Erste Möglichkeit
Jede Information wird über eine eigene
Leitung ausgetauscht.
·
Zweite Möglichkeit:
Sämtliche Informationen werden über
maximal zwei Leitungen, dem CANDatenbus, zwischen den Steuergeräten
ausgetauscht.
Die Abbildung zeigt Ihnen die erste Möglichkeit, bei der jede Information mit einer eigenen
Leitung übertragen wird.
Insgesamt werden hierbei fünf Leitungen
benötigt.
Steuergerät für Motronic
J220
Motordrehzahl
Steuergerät für automatisches
Getriebe J217
Kraftstoffverbrauch
Drosselklappenstellung
Motoreingriff
Hoch-/Rückschalten
SSP 186/04
Fazit:
Für jede Information wird eine Leitung
benötigt.
Dadurch steigt mit jeder zusätzlichen
Information auch die Anzahl der Leitungen
und die Anzahl der Pins an den Steuergeräten.
4
Deswegen ist diese Datenübertragung nur bei
einer begrenzten Anzahl von auszutauschenden Informationen sinnvoll.
Im Gegensatz zur ersten Möglichkeit werden
mit dem CAN-Datenbus sämtliche Informationen über zwei Leitungen übertragen.
Auf den beiden bidirektionalen Leitungen des
CAN-Datenbusses werden die gleichen Daten
übertragen.
Nähere Informationen finden Sie dazu im
Verlauf dieses Selbststudienprogrammes.
Steuergerät für Motronic
J220
Steuergerät für automatisches
Getriebe J217
Motordrehzahl
Kraftstoffverbrauch
Drosselklappenstellung
Motoreingriff
Hoch-/Rückschalten
SSP 186/05
Fazit:
Bei dieser Datenübertragung werden alle
Informationen über zwei Leitungen
übertragen.
Unabhängig von der Anzahl der teilnehmenden Steuergeräte und der Informationen.
Deswegen ist die Datenübertragung mit einem
CAN-Datenbus sinnvoll, wenn viele
Informationen zwischen den Steuergeräten
ausgetauscht werden.
5
CAN-Datenbus
Der CAN-Datenbus
ist eine Art der Datenübertragung zwischen
Steuergeräten. Er verbindet die einzelnen
Steuergeräte zu einem Gesamtsystem.
Ein Gesamtsystem bilden im Antriebsbereich:
Je mehr Informationen ein Steuergerät über
den Zustand des Gesamtsystems hat, desto
besser kann es die einzelnen Funktionen
abstimmen.
·
·
das Motorsteuergerät,
·
das ABS-Steuergerät
das Steuergerät für automatisches
Getriebe und
Ein Gesamtsystem bilden im Komfortbereich:
·
·
das Zentralsteuergerät und
die Türsteuergeräte
Türsteuergerät
ABS-Steuergerät
Zentralsteuergerät
SSP 186/02
Motorsteuergerät
Steuergerät für automatisches Getriebe
Vorteile des Daten-Busses:
·
Soll das Datenprotokoll mit zusätzlichen
Informationen erweitert werden, sind
lediglich Software-Änderungen
erforderlich.
·
Zwischen den Steuergeräten ist eine sehr
schnelle Datenübertragung möglich.
·
·
Platzgewinn durch kleinere Steuergeräte
und kleinere Steuergerätestecker.
Eine geringe Fehlerquote durch ständiges
Überprüfen der gesendeten Informationen
durch die Steuergeräte und durch
zusätzliche Absicherungen in den
Datenprotokollen.
·
Der CAN-Datenbus ist weltweit genormt.
Deshalb können mit ihm auch Steuergeräte
verschiedener Hersteller Ihre Daten
untereinander austauschen.
·
Weniger Sensoren und Signalleitungen
durch Mehrfachnutzung eines
Sensorsignals.
6
Das Prinzip der Datenübertragung
Die Datenübertragung mit dem CAN-Datenbus
funktioniert ähnlich wie eine Telefonkonferenz.
Ein Teilnehmer (Steuergerät) „spricht“ seine
Daten in das Leitungsnetz hinein, während die
anderen Teilnehmer diese Daten „mithören“.
Einige Teilnehmer finden diese Daten
interessant und werden sie nutzen.
Die anderen Teilnehmer wiederum nicht.
Steuergerät 1
Steuergerät 2
SSP 186/06
Steuergerät 4
Steuergerät 3
Datenbus-Leitung
7
CAN-Datenbus
Aus welchen Komponenten
besteht der CAN-Datenbus?
Er besteht aus einem Controller, einem
Transceiver, zwei Datenbus-Abschlüssen und
zwei Datenbus-Leitungen.
Bis auf die Datenbus-Leitungen befinden sich
die Komponenten in den Steuergeräten. An
den Steuergeräten hat sich von der bisherigen
Funktion her nichts geändert.
Sie haben folgende Aufgaben:
Der CAN-Controller
bekommt vom Microcomputer im Steuergerät
die Daten, die gesendet werden sollen.
Er bereitet sie auf und gibt sie an den CANTransceiver weiter.
Genauso bekommt er vom CAN-Transceiver
die Daten, bereitet sie ebenfalls auf und gibt
sie an den Microcomputer im Steuergerät
weiter.
Steuergerät für Motronic J220
mit CAN-Controller und CANTransceiver
Der CAN-Transceiver
ist ein Sender (Transmitter) und Empfänger
(Receiver). Er wandelt die Daten vom CANController in elektrische Signale um und
sendet sie auf die Datenbus-Leitungen.
Genauso empfängt er die Daten und wandelt
sie für den CAN-Controller um.
Der Datenbus-Abschluß
ist ein Widerstand. Er verhindert, daß die
gesendeten Daten von den Enden als Echo
zurückkommen und die Daten verfälschen.
Die Datenbus-Leitungen
sind bidirektional und dienen zum Übertragen
der Daten.
Bezeichnet werden sie mit CAN-High und CANLow.
Steuergerät für automatisches Getriebe J217
mit CAN-Controller und CAN-Transceiver
Datenbus-Abschluß
SSP 186/03
Datenbus-Leitung
8
Datenbus-Abschluß
Beim Datenbus wird kein Empfänger
bestimmt. Die Daten werden auf den Datenbus
gesendet und in der Regel von allen
Teilnehmern empfangen und ausgewertet.
Ablauf einer Datenübertragung:
Daten bereistellen
Daten prüfen
Die Daten werden dem CAN-Controller vom
Steuergerät zum Senden bereitgestellt.
Die Steuergeräte prüfen, ob sie die
empfangenen Daten für ihre Funktionen
benötigen oder nicht.
Daten senden
Daten übernehmen
Der CAN-Transceiver bekommt vom CANController die Daten, wandelt sie in elektrische
Signale um und sendet sie.
Sind die Daten wichtig, werden sie
übernommen und verarbeitet, ansonsten
vernachlässigt.
Daten empfangen
Alle anderen Steuergeräte, die mit dem CANDatenbus vernetzt sind, werden zu
Empfängern.
Steuergerät 1
Daten
übernehmen
Steuergerät 2
Daten
bereitstellen
Daten
prüfen
Daten
empfangen
SSP 186/07
Steuergerät 3
Daten
senden
Steuergerät 4
Daten
übernehmen
Daten
prüfen
Daten
prüfen
Daten
empfangen
Daten
empfangen
Datenbus-Leitung
9
Datenübertragung
Was überträgt der CANDatenbus?
Er überträgt in kurzen Zeitabständen ein
Datenprotokoll zwischen den Steuergeräten.
Es ist in sieben Bereiche aufgeteilt.
Das Datenprotokoll:
Es besteht aus einer Vielzahl von aneinandergereihten Bits. Die Anzahl der Bits eines
Datenprotokolles hängt von der Größe des
Datenfeldes ab.
In der Abbildung sehen Sie den Aufbau eines
Datenprotokolles. Er ist auf beiden DatenbusLeitungen identisch.
Im Verlauf dieses Selbststudienprogrammes
wird aus Gründen der Vereinfachung immer
nur eine Datenbus-Leitung abgebildet.
Ein Bit ist die kleinste Informationseinheit (ein Schaltzustand pro
Zeiteinheit). In der Elektronik kann
diese Information grundsätzlich nur
den Wert „0“ oder „1“ beziehungsweise „ja“ oder „nein“ haben.
Anfangsfeld (1 Bit)
Statusfeld (11 Bit)
1 Bit = unbenutzt
Datenfeld (maximal 64 Bit)
Bestätigungsfeld (2 Bit)
SSP 186/08
Kontrollfeld (6 Bit)
Sicherungsfeld (16 Bit)
Endefeld (7 Bit)
10
Die sieben Bereiche:
Das Anfangsfeld
markiert den Beginn des Datenprotokolls. Auf
der CAN-High-Leitung wird ein Bit mit ca.
5 Volt (systemabhängig) und auf der CANLow-Leitung ein Bit mit ca. 0 Volt gesendet.
Im Statusfeld
ist die Priorität des Datenprotokolles
festgelegt. Wollen z. B. zwei Steuergeräte
gleichzeitig ihr Datenprotokoll senden, hat das
mit der höheren Priorität den Vorrang.
Im Kontrollfeld
steht die Anzahl der im Datenfeld stehenden
Informationen. So kann jeder Empfänger
überprüfen, ob er alle Informationen
empfangen hat.
SSP 186/09
SSP 186/10
SSP 186/11
Im Datenfeld
werden Informationen für die anderen
Steuergeräte übertragen.
SSP 186/12
Das Sicherungsfeld
dient dazu, Übertragungsstörungen zu
erkennen.
SSP 186/13
Im Bestätigungsfeld
signalisieren die Empfänger dem Sender, daß
sie das Datenprotokoll korrekt empfangen
haben. Wird ein Fehler erkannt, teilen sie dies
dem Sender sofort mit. Daraufhin wiederholt
der Sender seine Übertragung.
SSP 186/14
Mit dem Endefeld
endet das Datenprotokoll. Dies ist die letzte
Möglichkeit um Fehler zu melden, die zu einer
Wiederholung führen.
SSP 186/15
11
Funktion
Wie entsteht ein Datenprotokoll?
Das Datenprotokoll besteht aus mehreren aneinandergereihten Bits.
Jedes Bit kann immer nur den Zustand bzw. den Wert „0“ oder „1“ haben.
Für die Erklärung, wie ein Zustand mit dem Wert „0“ oder „1“ erzeugt wird, ein einfaches Beispiel:
Der Lichtschalter
Mit ihm kann das Licht ein- oder ausgeschaltet werden. Das heißt, hier gibt es zwei verschiedene
Zustände des Lichtschalters.
Zustand des Lichtschalters mit dem Wert „1“
Zustand des Lichtschalters mit dem Wert „0“
·
·
·
·
Schalter geschlossen
Lampe leuchtet
Schalter geöffnet
Lampe leuchtet nicht
SSP 186/16
SSP 186/17
CAN-Transceiver
Beim CAN-Datenbus funktioniert das im
Prinzip genauso.
CAN-Transceiver
Der Transceiver
kann ebenfalls zwei verschiedene Zustände
eines Bits erzeugen.
SSP 186/18
Zustand des Bits mit dem Wert „1“
Zustand des Bits mit dem Wert „0“
·
·
Transceiver geschlossen, schaltet nach
Masse
·
Spannung auf der Datenbus-Leitung ca.
0 Volt
·
12
Transceiver geöffnet, schaltet nach 5 Volt
im Komfortbereich (Antriebsbereich ca.
2,5 Volt)
Spannung auf der Datenbus-Leitung ca.
5 Volt im Komfortbereich (Antriebsbereich
ca. 2,5 Volt)
5 Volt
5 Volt
0 Volt
0 Volt
In der folgenden Tabelle sehen Sie, wie mit zwei aneinander gereihten Bits Informationen
Übertragen werden können.
Bei zwei Bits gibt es vier verschiedene Varianten.
Jeder Variante kann eine Informatiom zugeordnet werden, die für alle Steuergeräte verbindlich
ist.
Erklärung:
Wird das 1. Bit mit 0 Volt gesendet und das 2. ebenfalls mit 0 Volt, so lautet die Information in der
Tabelle „Fensterheber befindet sich gerade in Bewegung“ oder „Kühlmitteltemperatur beträgt
10 °C“.
Mögliche
Variante
2. Bit
1. Bit
Eins
0 Volt
Zwei
Grafisch
Information
Zustand des Fensterhebers
Information
Kühlmitteltemperatur
0 Volt
in Bewegung
10 °C
0 Volt
5 Volt
in Ruhe
20 °C
Drei
5 Volt
0 Volt
im Fangbereich
30 °C
Vier
5 Volt
5 Volt
in Blockiererkennung
oben
40 °C
Die untenstehende Tabelle zeigt Ihnen, wie sich die Anzahl der Informationen mit jedem
zusätzlichen Bit vergrößert.
Bit-Varianten
mit 1 Bit
0 Volt
5 Volt
Mögliche
Information
10 °C
20 °C
Bit-Varianten
mit 2 Bits
0 Volt, 0 Volt
0 Volt, 5 Volt
5 Volt, 0 Volt
5 Volt, 5 Volt
Mögliche
Information
10 °C
20 °C
30 °C
40 °C
Bit-Varianten mit
3 Bits
0 Volt, 0 Volt, 0 Volt
0 Volt, 0 Volt, 5 Volt
0 Volt, 5 Volt, 0 Volt
0 Volt, 5 Volt, 5 Volt
5 Volt, 0 Volt, 0 Volt
5 Volt, 0 Volt, 5 Volt
5 Volt, 5 Volt, 0 Volt
5 Volt, 5 Volt, 5 Volt
Mögliche
Information
10 °C
20 °C
30 °C
40 °C
50 °C
60 °C
70 °C
80 °C
Je mehr Bits aneinandergereiht werden, umso mehr Informationen können übertragen werden.
Mit jedem zusätzlichen Bit verdoppelt sich die Anzahl der möglichen Informationen.
13
Funktion
Die CAN-Datenbus-Zuteilung
Wollen mehrere Steuergeräte gleichzeitig ihr
Datenprotokoll senden, muß entschieden
werden, wer zuerst an der Reihe ist.
Das Datenprotokoll mit der höchsten Priorität
wird zuerst gesendet.
So ist das Datenprotokoll vom Steuergerät für
ABS/EDS aus Sicherheitsgründen wichtiger,
als das vom Steuergerät für automatisches
Getriebe aus Gründen des Fahrkomforts.
Wie wird die Priorität eines Datenprotokolls
erkannt?
Jedem Datenprotokoll ist entsprechend seiner
Priorität im Statusfeld ein Code, bestehend
aus elf Bits, zugeordnet.
Unten sehen Sie die Priorität von drei
Datenprotokollen.
Wie wird zugeteilt?
Jedes Bit hat einen Wert, dem eine Wertigkeit
zugeordnet ist. Sie ist entweder höherwertig
oder niederwertig.
Bit mit
Wert
Wertigkeit
0 Volt
0
höherwertig
5 Volt
1
niederwertig
Priorität
Datenprotokoll
Statusfeld
1
Bremse I
001 1010 0000
2
Motor I
010 1000 0000
3
Getriebe I
100 0100 0000
Datenbus-Leitung
SSP 186/19
14
Alle drei Steuergeräte beginnen gleichzeitig
mit dem Senden ihres Datenprotokolls.
Gleichzeitig vergleichen Sie Bit für Bit auf der
Datenbus-Leitung.
Sendet ein Steuergerät ein niederwertiges Bit
und erkennt ein höherwertiges Bit, hört es auf
zu senden und wird zum Empfänger.
2. Bit:
- Steuergerät für ABS/EDS
sendet ein höherwertiges Bit.
-
Steuergerät für Motronic
sendet ein niederwertiges Bit und erkennt
auf der Datenbus-Leitung ein höherwertiges Bit. Damit verliert es die Zuteilung
und wird zum Empfänger.
Beispiel:
3. Bit:
- Steuergerät für ABS/EDS
hat die höchste Priorität und gewinnt damit
die Zuteilung. Es sendet sein Datenprotokoll bis zum Ende weiter.
1. Bit:
- Steuergerät für ABS/EDS
sendet ein höherwertiges Bit.
-
-
Steuergerät für Motronic
sendet ebenfalls ein höherwertiges Bit.
Nachdem das ABS/EDS-Steuergerät sein
Datenprotokoll zu Ende gesendet hat,
versuchen die Anderen erneut ihr
Datenprotokoll zu senden.
Steuergerät für automatisches Getriebe
sendet ein niederwertiges Bit und erkennt
auf der Datenbus-Leitung ein
höherwertiges Bit. Damit verliert es die
Zuteilung und wird zum Empfänger.
Steuergerät für
ABS/EDS
0
0
0
Steuergerät für
Motronic
0
0
1
Steuergerät für
automatisches Getriebe
0
1
Datenbus-Leitung
0
0
0
1
1
0
1
niederwertig
0
höherwertig
0
SSP 186/20
Steuergerät für automatisches Getriebe verliert
Steuergerät für Motronic
verliert
15
Funktion
Die Störquellen
Störquellen im Fahrzeug sind Bauteile, bei
deren Betrieb Funken entstehen bzw.
Stromkreise geöffnet oder geschlossen
werden.
Andere Störquellen sind zum Beispiel
Mobiltelefone und Sendestationen, also alles,
was elektromagnetische Wellen erzeugt.
Diese elektromagnetischen Wellen können die
Datenübertragung beeinflussen oder
verfälschen.
1
4
7
SSP 186/28
Um Störeinflüsse auf die Datenübertagung zu
verhindern, werden die zwei DatenbusLeitungen miteinander verdrillt.
Zugleich werden dadurch auch
Störabstrahlungen von der Datenbus-Leitung
verhindert.
8
3
6
9
#
Dadurch ist die Spannungssumme zu jeder
Zeit konstant und die elektromagnetischen
Feldeffekte der beiden Datenbus-Leitungen
heben sich gegenseitig auf.
Die Datenbus-Leitung ist gegen Störeinstrahlungen geschützt und nach außen hin nahezu
neutral.
Auf beiden Leitungen ist die jeweilige
Spannung entgegengesetzt.
Das heißt:
Ist auf der einen Datenbus-Leitung eine
Spannung von ca. 0 Volt, dann ist auf der
anderen Leitung eine Spannung von ca. 5 Volt
und umgekehrt.
ca. 0 Volt
SSP 186/29
ca. 5 Volt
16
*
2
5
8
CAN-Datenbus Komfortsystem
Der CAN-Datenbus im Komfortsystem
Von folgenden Funktionen des Komfortsystems werden Daten übertragen:
Im Komfortbereich verbindet der CANDatenbus zur Zeit die Steuergeräte des
Komfortsystems.
Es sind
- ein Zentralsteuergerät und
- zwei bzw. vier Türsteuergeräte.
Der Aufbau des CAN-Datenbusses im
Komfortstystem
Die Leitungen der Steuergeräte laufen
sternförmig an einem Punkt zusammen. Der
Vorteil ist, daß bei Ausfall eines Steuergerätes
die anderen Steuergeräte weiterhin ihre
Datenprotokolle senden können
·
·
·
·
Zentralverriegelung
·
Eigendiagnose
Elektrische Fensterheber
Schalter-Beleuchtung
Elektrisch verstellbare und beheizbare
Außenspiegel
SSP 186/21
Welche Vorteile hat der CAN-Datenbus im
Komfortsystem?
·
Es werden weniger Leitungen über die
Türtrennstellen geführt.
·
Bei Kurzschluß nach Masse, Plus oder der
Leitungen gegeneinander geht der CANDatenbus in den Notlauf und schaltet auf
Eindraht-Betrieb um.
·
Es werden weniger Diagnoseleitungen
benötigt, weil die gesamte Eigendiagnose
über das Zentralsteuergerät abgewickelt
wird.
17
CAN-Datenbus Komfortsystem
Die Merkmale des CAN-Datenbusses im Komfortsystem
·
·
·
·
Der Datenbus besteht aus zwei Leitungen,
auf denen die Informationen übertragen
werden.
Um elektromagnetische Störeinflüsse und
Störabstrahlungen zu verhindern, sind die
beiden Datenbus-Leitungen miteinander
verdrillt. Auf die Abstände der Verdrillung
ist zu achten.
Der Datenbus arbeitet mit einer
Geschwindigkeit von 62,5 Kbit/s (62500 Bits
pro Sekunde). Sie liegt in einem
Geschwindigkeitsbereich (low speed) von
0 - 125 Kbit/s. Die Übertragung eines
Datenprotokolles dauert ca. 1 Millisekunde.
SSP 186/22
SSP 186/24
SSP 186/23
Jedes Steuergerät versucht im Abstand
von 20 Millisekunden seine Daten zu
senden.
20 ms 20 ms 20 ms
SSP 186/25
·
Prioritätenfolge:
1. Zentralsteuergerät ➜
2. Steuergerät Fahrerseite ➜
3. Steuergerät Beifahrerseite ➜
4. Steuergerät hinten links ➜
5. Steuergerät hinten rechts
5
4
3
1
2
SSP 186/26
Weil im Komfortsystem die Daten mit einer
relativ geringen Geschwindigkeit übertragen
werden können, ist der Einsatz eines
Transceivers mit einer geringeren Leistung
möglich.
18
Das hat den Vorteil, daß bei Ausfall einer
Datenbus-Leitung auf Eindraht-Betrieb
umgeschaltet werden kann. Die Daten können
weiterhin übertragen werden.
Die Informationen im Komfortsystem
Es sind Informationen über Zustände der einzelnen Funktionen.
Zum Beispiel welche Funk-Fernbedienung bedient wurde, welchen Zustand die Zentralverriegelung gerade hat, sind Fehler vorhanden und so weiter.
Als Beispiel zeigt Ihnen die Tabelle einen Teil des Datenfeldes vom Steuergerät Fahrertür.
Sie sehen wie und welche Informationen über den Zustand der Zentralverriegelung und des
elektrischen Fensterhebers übertragen wird.
Zustand der
Funktion
Information
Bitfolge
5. Bit 4. Bit 3. Bit 2. Bit 1.Bit
Zentralverriegelung
Grundzustand
Safe
Verriegelt
Tür entriegelt
Tür verriegelt
Entriegelt
Signalfehler Eingangssensorik
Zustandsfehler
000
001
010
011
100
101
110
111
0 Volt, 0 Volt, 0 Volt
0 Volt, 0 Volt, 5 Volt
0 Volt, 5 Volt, 0 Volt
0 Volt, 5 Volt, 5 Volt
5 Volt, 0 Volt, 0 Volt
5 Volt, 0 Volt, 5 Volt
5 Volt, 5 Volt, 0 Volt
5 Volt, 5 Volt, 5 Volt
00
01
10
11
0 Volt, 0 Volt
0 Volt, 5 Volt
5 Volt, 0 Volt
5 Volt, 5 Volt
Elektrische
In Bewegung
Fensterheber In Ruhe
Im Fangbereich
Blockiererkennung oben
Wert der
Bits
Beispiel einer mögliche Bitfolge
1 = 5 Volt
5. Bit
4. Bit
3. Bit
2. Bit
1. Bit
0 = 0 Volt
SSP 186/27
Bitfolge
3 bis 1
5 bis 4
Wert
Spannung auf der
Datenbus-Leitung
Bedeutung der Information
101
5 Volt, 0 Volt, 5 Volt
die Zentralverriegelung ist entriegelt
10
5 Volt, 0 Volt
die Fensterscheibe befindet sich in einem Bereich
zwischen dem oberen Anschlag (komplett
geschlossen) und 4 mm unterhalb der
Fensterdichtung
19
CAN-Datenbus Komfortsystem
Die Vernetzung der Steuergeräte
im Komfortsystem
30
15
X
31
30
15
X
31
Steuergeräte:
J386
Türsteuergerät, Fahrerseite
J 387
Türsteuergerät, Beifahrerseite
J388
Türsteuergerät, hinten links
J389
Türsteuergerät, hinten rechts
J393
Zentralsteuergerät für Komfortsystem
M
S37
S38
J393
S6
S14
M
M
M
K
M
J387
Sicherungen
J386
S6
S14
S37
S238
Sicherung Klemme 15
Zentralsteuergerät
Sicherung Klemme 30
Zentralsteuergerät
Sicherung Klemme 30
Fensterheber
Sicherung Klemme 30
Zentralverriegelung
M
M
M
M
M
Farbcodierung:
Eingangssignal
M
M
Ausgangssignal
J389
Plus
J388
Masse
Datenbus-Leitung High/Low
M
M
SSP 186/30
20
31
31
21
CAN-Datenbus Komfortsystem
Die Eigendiagnose des CANDatenbusses im Komfortsystem
Die Eigendiagnose erfolgt mit dem
V.A.G 1551/52 oder mit dem VAS 5051 unter
dem Adreßwort:
46
„Komfortsystem“
Alle Steuergeräte, die Informationen
mit dem CAN-Datenbus untereinander austauschen, müssen in der
Eigendiagnose und Fehlersuche als
Gesamtsystem betrachtet werden.
VAS 5051
Folgende Funktionen betreffen den CANDatenbus:
SSP 186/42
Funktion 02 - Fehlerspeicher abfragen
Im Fehlerspeicher werden speziell für den
CAN-Datenbus zwei Fehler angezeigt.
Datenbus Komfort
Dieser Fehler wird gesetzt, wenn die
Datenübertragung zwischen zwei oder
mehreren Steuergeräten ausfällt.
Mögliche Fehlerursachen sind:
- defekte Steuergeräte
- beide Datenbus-Leitungen oder
- Steckverbindungen sind unterbrochen
Ausgabe am Drucker des
V. A.G 1551
01328
Daten-BUS Komfort
SSP 186/40
Datenbus Komfort im Notlauf
Dieser Fehler wird angezeigt, wenn der CANDatenbus in den Notlauf gegangen ist.
Ausgabe am Drucker des
V. A.G 1551
01329
Mögliche Fehlerursachen sind:
- eine Datenbus-Leitung oder
- eine Steckverbindung ist unterbrochen
Daten-BUS Komfort im Notlauf
SSP 186/40
22
Funktion 08 - Meßwerteblock lesen
In Anzeigegruppennummer 012 Zentralsteuergerät sind vier Anzeigefelder, die den
Datenbus betreffen.
Mit den vorhandenen Werkstattmitteln ist eine direkte CANDatenübertragung zur Zeit nicht zu
prüfen.
Anzeigefeld 1: Check Bus
Hier wird angezeigt, ob der Datenbus in
Ordnung ist oder fehlerhaft (z. B. EindrahtFehler).
Anzeigefeld 2: Ausstattung vorn
Hier wird angezeigt, welche vorderen
Steuergeräte verbaut sind und an der
Datenübertragung teilnehmen.
Anzeigefeld 3: Ausstattung hinten
Hier wird angezeigt, welche hinteren
Steuergeräte verbaut sind und an der
Datenübertragung teilnehmen.
Anzeigefeld 4: Zusatzausstattung
Hier wird angezeigt, ob ein Memorysystem für
Sitz- und Spiegelverstellung eingebaut ist.
Beide Systeme (Komfortsystem und Memorysystem) tauschen Daten untereinander aus.
Anzeigegruppe 012 - Zentralsteuergerät
Meßwerteblock lesen 12
Anzeige am Display
xxx
xxx
xxx
xxx
1
2
3
4
Anzeigefelder
Zusatzausstattung
Ausstattung hinten
Ausstattung vorn
Check Bus
Sollwert
Memory / leer 1)
hl
hl und hr
hr
leer1)
Fah.
Fah. und Beif.
Beif.
leer1)
Bus i. O.
Bus n. i. O.
SSP 186/41
23
CAN-Datenbus Antriebsbereich
Der Datenbus im Antriebsbereich
Der CAN-Datenbus verbindet:
·
·
·
das Steuergerät für Motronic
das Steuergerät für ABS/EDS
das Steuergerät für automatisches Getriebe
Dabei werden zur Zeit zehn Datenprotokolle
übertragen.
Fünf vom Steuergerät für Motronic, drei vom
Steuergerät für ABS/EDS und zwei vom
Steuergerät für automatisches Getriebe.
Steuergerät für Motronic
Steuergerät für ABS/EDS
SSP 186/32
Datenbus
(mit Knotenpunkt außerhalb)
Welchen besonderen Vorteil hat der CANDatenbus im Antriebsbereich?
·
24
Eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit.
Dadurch sind die Steuergeräte sehr genau
über den momentanen Zustand des
Gesamtsystems informiert und können die
Funktionen optimal ausführen.
Steuergerät für automatisches
Getriebe
Die Merkmale des CAN-Datenbusses im Antriebsbereich
·
·
·
·
Der Datenbus besteht aus zwei Leitungen,
auf denen die Informationen übertragen
werden.
Um elektromagnetische Störeinflüsse und
Störabstrahlungen zu verhindern, sind die
beiden Datenbus-Leitungen miteinander
verdrillt. Auf die Abstände der Verdrillung
ist zu achten.
Der Datenbus arbeitet mit einer
Geschwindigkeit von 500 Kbit/s (500000
Bits pro Sekunde).
Sie liegt damit in einem Geschwindigkeitsbereich (high speed) von 125 - 1000 Kbit/s.
Die Datenübertragung eines Datenprotokolles dauert ca. 0,25 Millisekunden.
SSP 186/22
SSP 186/24
SSP 186/23
Je nach Steuergerät wird im Abstand von
7 - 20 Millisekunden versucht die Daten zu
senden.
SSP 186/25
·
Prioritätenfolge:
1. Steuergerät für ABS/EDS ➜
2. Steuergerät für Motronic ➜
3. Steuergerät für automatisches Getriebe
1
10 ms 10 ms 10 ms
2
3
SSP 186/38
Im Antriebsbereich müssen die Daten, um sie
optimal nutzen zu können, sehr schnell
übertragen werden.
Dafür ist ein Transceiver mit hoher Leistung
erforderlich.
Dieser Transceiver ermöglicht das Übertragen
der Daten zwischen zwei Zündungen.
Dadurch können die empfangenen Daten
schon für den nächsten Zündimpuls genutzt
werden.
25
CAN-Datenbus Antriebsbereich
Die Informationen im Antriebsbereich
Welche Informationen werden übertragen?
Es sind Informationen, die für die Aufgaben der einzelnen Steuergeräte sehr wichtig sind.
Aus Gründen der Sicherheit beim ABS/EDS-Steuergerät, aus Gründen der Steuerung von
Zündung und Einspritzmenge beim Motor-Steuergerät sowie aus Gründen des Fahrkomforts
beim Steuergerät für automatisches Getriebe.
Als Beispiel zeigt Ihnen die Tabelle einen Teil der Datenprotkolle und der jeweiligen Datenfelder.
Prioritäten- Datenprotokoll vom
folge
1
ABS/EDS-Steuergerät
2
Motor-Steuergerät,
Datenprotokoll 1
3
Motor-Steuergerät,
Datenprotokoll 2
Steuergerät für automatisches Getriebe
4
Beispiele an Informationen
-
Anforderung Motorschleppmomentregelung
(MSR)
Anforderung Antriebsschlupfregelung (ASR)
Motordrehzahl
Drosselklappenstellung
Kickdown
Kühlmitteltemperatur
Fahrzeuggeschwindigkeit
-
Fahrstufenwechsel
Getriebe im Notlauf
Wählhebelposition
In der unteren Tabelle sehen Sie den beispielhaften Aufbau einer einzelnen Information. Wegen
der Anzahl der zu übertragenden Informationen wird nur ein Teil gezeigt.
Die momentane Stellung der Drosselklappe wird mit 8 Bit übertragen. Somit ergeben sich
256 verschiedene Varianten, wie die Bits aneinandergereiht werden können.
Dadurch können im Abstand von 0,4° Drosselklappenstellungen von 0° bis 102° übermittelt
werden.
Bitfolge
0000 0000
0000 0001
0000 0010
...
0101 0100
...
1111 1111
26
Drosselklappenstellung
000,0° Drosselklappenöffnungswinkel
000,4° Drosselklappenöffnungswinkel
000,8° Drosselklappenöffnungswinkel
...
033,6° Drosselklappenöffnungswinkel
...
102,0° Drosselklappenöffnungswinkel
Die Vernetzung der Steuergeräte
im Antriebsbereich
J104
J217
J220
Steuergerät für ABS/EDS
Steuergerät für automatisches
Getriebe
Steuergerät für Motronic
SSP 186/34
J220
Im Antriebsbereich wird im Gegensatz zum
Komfortsystem nur ein Teil des Gesamtsystems gezeigt.
In diesem Fall soll lediglich dargestellt werden,
wie die Steuergeräte miteinander vernetzt
sind.
J217
J104
Der Knotenpunkt befindet sich in der Regel
außerhalb der Steuergeräte im Kabelbaum.
SSP 186/43
Knotenpunkt
Im Ausnahmefall befindet sich der
Knotenpunkt im Motorsteuergerät.
In der unteren Abbildung sehen Sie den
Knotenpunkt, an dem die Leitungen innerhalb
des Motorsteuergerätes zusammenlaufen.
Steuergerät für
Motronic
Steuergerät für automatisches Getriebe
Steuergerät für
ABS/EDS
SSP 186/39
CAN-Datenbus (mit Knotenpunkt im
Steuergerät für Motronic)
27
CAN-Datenbus Antriebsbereich
Die Eigendiagnose des CANDatenbusses im Antriebsbereich
Die Eigendiagnose erfolgt mit dem
V.A.G 1551/52 oder VAS 5051 unter den
Adreßwörtern:
01 für Motorelektronik
02 für Getriebeelektronik
03 für ABS-Elektronik
Alle Steuergeräte, die Informationen
untereinander austauschen, müssen
in der Eigendiagnose und Fehlersuche als Gesamtsystem betrachtet
werden.
VAS 5051
SSP 186/42
Folgende Funktion betrifft den CAN-Datenbus:
Funktion 02 - Fehlerspeicher abfragen
Datenbus-Abschluß
In den Steuergeräten wird ein Fehler abgelegt,
wenn die Datenübertragung zwischen den
Steuergeräten gestört ist:
·
Eine oder mehrere Datenbus-Leitungen
sind unterbrochen.
SSP 186/35
·
Die Datenbus-Leitungen haben einen
Kurzschluß gegeneinander.
SSP 186/36
·
Eine Datenbus-Leitung hat einen
Kurzschluß nach Masse oder Plus.
SSP 186/37
·
Ein oder mehrere Steuergeräte sind defekt.
Datenbus-Abschluß
28
Notizen
29
Prüfen Sie Ihr Wissen
1.
Beim CAN-Datenbus
A
werden sämtliche Informationen über maximal zwei Leitungen gesendet.
B
wird für jede Information eine Leitung benötigt.
2.
Die Vorteile des CAN-Datenbusses sind:
A
Weniger Sensoren und Signalleitungen durch Mehrfachnutzung
B
Platzgewinn durch kleinere Steuergeräte und Steuergerätestecker
C
Sehr schnelle Datenübertragung möglich
D
Geringere Fehlerquote durch ständiges Überprüfen der Datenprotokolle
3.
Beim CAN-Datenbus können mit drei Bits bis zu
A
drei Informationen,
B
sechs Informationen oder
C
acht Informationen übertragen werden.
4.
Der CAN-Datenbus ist
A
eigendiagnosefähig.
B
nicht eigendiagnosefähig.
5.
Was ist bei der Eigendiagnose und Fehlersuche zu beachten?
A
Nichts, denn eine Eigendiagnose und Fehlersuche ist nicht möglich.
B
Alle Steuergeräte, die Daten untereinander austauschen, müssen als Gesamtsystem
betrachtet werden.
C
30
Jedes Steuergerät ist eigenständig für sich zu sehen.
31
1. A; 2. A, B, C, D; 3. C; 4. A; 5. B
Notizen
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