CAN-Bus Grundlagen von Automobil Bussystemen (2023)

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Warum CAN-Bus? CAN Bus ganz einfach! Der CAN-Bus Vorteile CAN gegenüber konventioneller Verdrahtung Geschichtliche Entwicklung des CAN CAN Klassen Verschiedene Bussysteme im Vergleich Weitere Bus-Systeme Bustopologie CAN und andere Bussysteme CAN-Antrieb CAN-Komfort / K-CAN (Karosserie-CAN) Gateway/Diagnosebus Die einzelnen Bussysteme senden ihre Daten an das Gateway. Dieses stellt sicher, dass die systemübergreifenden Daten, obwohl sie unterschiedliche Kommunikationsstrukturen und Geschwindigkeiten haben, im ganzen Systemverbund zur Verfügung stehen. Beim Ausfall eines Bussystems oder bei der Weiterleitung von Daten erfüllt es zusätzlich die Aufgaben eines Filters. Es ist in der Lage, Störungen und Datenmengen zu filtern. Manche Kfz besitzen mehrere Gateways. Oft befindet sich ein Gateway im Kombiinstrument. Der Gateway Diagnose-CAN dient dem Datenaustausch zwischen dem Diagnosegerät und der im Fahrzeug verbauten Steuergeräte. Die früher verwendeten K- oder L-Leitungen entfallen mit Ausnahme abgasrelevanter Steuergeräte. Durch die schnelle Datenübertragung über CAN und durch das Gateway selbst, ist das Diagnosegerät in der Lage, direkt nach Anschluss an das Fahrzeug einen Überblick über die verbauten Komponenten und deren Fehlerstatus anzuzeigen. Der Diagnose-CAN nutzt eine ungeschirmte verdrillte Zweidrahtleitung mit einem Querschnitt von je 0,35 mm2. Die CAN-High-Leitung ist bei VW orange/violett, die CAN-Low-Leitung ist orange/braun. Die Datenübertragung erfolgt mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 500 KBit/s. Über den OBD-Stecker besteht die Möglichkeit, auf den CAN - Bus zuzugreifen. Pin-Belegung an der Diagnosesteckdose (SAE 1962) FAQs Videos

Kfz-Elektrik

Bits und Bytes

Datenübertragung

EVA-Prinzip

Warum CAN-Bus?

Elektronische Systeme im Kfz haben in den letzten Jahrzehnten rasant zugenommen. Es gibt inzwischen einen großen Anteil an Elektronik und dafür weniger Mechanik. Dies wird auch durch den vor wenigen Jahren geschaffenen Beruf des Kfz-Mechatronikers ausgedrückt, der den bisherigen Kfz-Mechaniker abgelöst hatte. Ständig steigende Anforderungen an Fahrsicherheit, Abgasverhalten und Kraftstoffverbrauch erfordern einen zunehmenden Austausch von Informationen zwischen den Steuergeräten bzw. eine immer umfassendere Zentralelektronik. etoro copytrader erfahrungen

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Elektronische Steuergeräte von Fensterheber, Zentralverriegelung und Co. verrichten ganz selbstverständlich ihren Dienst. Motor- und Getriebesteuerung, ABS, ESP, Airbag sorgen unersetzlich für Vortrieb und Sicherheit. Multimedia-Komponenten wie Navigationssystem, CD-Player oder Internet findet man nicht mehr nur in Oberklassemodellen wie bei Audi, BMW oder Mercedes. Dies ist aber alles nur möglich geworden, weil die moderne Elektronik Informationen untereinander austauscht.

CAN Bus ganz einfach!

Das Handbuch wurde für Einsteiger in die CAN-Bus Technik entwickelt. Es beschreibt auf einfache Art nur die notwendigsten Begriffe und Testmöglichkeiten an einem CAN-Bus incl. Fehlersuchstrategie.Ideal als Begleitheft zu bestehenden Schulungen in der Ausbildung geeignet.

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Format: DIN A4, über 69 farbige Abbildungen, ca. 52 Seiten Preis: 17,80 Euro +Versand/Porto

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Der CAN-Bus

Da bei einer herkömmlichen Verkabelung für jede Information je eine Leitung benötigt wird, steigt mit zunehmendem Funktionsumfang der Kfz-Elektronik die Länge und das Gewicht des Kabelbaumes sowie die Anschlüsse an den Steuergeräten. Abhilfe schafft hier der CAN-Bus, der sämtliche Informationen über lediglich zwei Leitungen überträgt. Datenbusse, auch CAN (Controlled Area Network) genannt, verbinden bis zu 100 verschiedene Steuermechanismen miteinander, die unter der Motorhaube eines Wagens zusammenspielen.

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Der CAN- Bus ist ein serieller Datenbus, der gleichberechtigte Stationen miteinander verbindet. CAN wird zur Vernetzung von Steuergeräten eingesetzt.

Einfach ausgedrückt können sich die angeschlossenen Steuergeräte über die Leitungen „unterhalten“ und gegenseitig Informationen austauschen.

Beim Bus-System funktioniert die Datenübertragung ähnlich wie bei einer Telefonkonferenzschaltung. Im Kraftfahrzeug sind die einzelnen Steuergeräte miteinander vernetzt. Bei der Telefonkonferenz "spricht" ein Teilnehmer (Steuergerät) seine Informationen (Daten) in das Leitungsnetz hinein, während die anderen Teilnehmer diese Informationen "mithören" .

Einige Teilnehmer finden diese Informationen interessant und werden sie nutzen. Andere Teilnehmer wiederum nicht.

Dadurch können komplexe Systemfunktionen erreicht werden, wie z.B. bei Schaltvorgängen eines automatischen Getriebes. Der CAN ist ein 2-Draht-Bussystem (Twisted Pair) und kann trotz des einfachen Aufbaus sehr große Netzwerke mit bis zu 100 Steuergeräten bilden. Die Datenübertragung erfolgt seriell in Datenpaketen, deren Aufbau standardisiert ist. Die Vorgänge bei der Übertragung, der Fehlersicherung, der Fehlerkorrektur und der Bestätigung sind genau festgelegt und in der CAN-Spezifikation (Bosch) beschrieben.

Vorteile CAN gegenüber konventioneller Verdrahtung

Bussysteme ermöglichen eine deutliche Reduzierung von Kabeln und Steckern. Preis und Gewicht sinken dadurch. Es entsteht eine Erweiterte Kommunikationsfähigkeit, die durch eine einfache Verkabelung nicht möglich wäre. Durch Diagnosekomponenten ist eine ständige Kontrolle vorhanden. Ein Protokoll erkennt Übertragungsfehler, die zum Beispiel aufgrund elektromagnetischer Einstrahlung entstehen können, und korrigiert sie automatisch durch Sendewiederholung. Sicherheit ist somit auch durch Redundanz gegeben. Modularisierung z.B. von Steuergeräten senkt ebenfalls den Preis, da Steuergeräte häufig nur entsprechend programmiert werden müssen.

In zunehmendem Umfang werden inzwischen auch Sensoren (z.B. Lenkwinkelsensor) und Aktoren (z.B. Wischermotor VW) mit Prozessoren ausgerüstet, um die Daten aufzubereiten. Wenn die Daten solcher intelligenter Komponenten direkt auf das Bussystem gelangen, belasten sie die Steuergeräte nicht mit der Weiterleitung. Im Diagnosebereich wird der CAN-Bus für die Übermittlung der Zustände und Fehlerspeicher genutzt, sowie für die Flash-Programmierung der Steuergeräte.

Die Vorteile der linearen CAN-Bus-Topologie auf einen Blick:

  • kleinerer Kabelbaum, der Verkabelungsaufwand ist gering

  • Als Übertragungsmedium dient eine preiswerte und einfach zu handhabende verdrillte Zweidrahtleitung.

  • Sensoren mehrfach nutzbar

  • CAN-Stationen können nachträglich relativ einfach in den bestehenden CAN-Bus eingefügt und entfernt werden. Es muss lediglich die Verbindung zur Busleitung hergestellt bzw. getrennt werden. Dieser Aspekt spielt besonders bei der Fehlersuche und Reparatur ein bedeutende Rolle

  • Der Ausfall einer CAN-Station hat keine unmittelbaren Auswirkungen auf den CAN-Bus. Alle anderen Stationen können weiterhin uneingeschränkt kommunizieren.

Die Nachteile dieser Bustopologie wirken sich wie folgt auf den CAN-Bus aus:

  • Die Busleitung kann nicht beliebig lang ausgeführt werden, da die elektrischen Eigenschaften (z.B. Signalreflexionen) im Zusammenhang mit der Übertragungsgeschwindigkeit physikalische Grenzen setzen.

  • Das Gleiche gilt auch für die Stichleitungen zu den Steuergeräten im Kfz. Je nach Übertragungsgeschwindigkeit dürfen sie eine bestimmte Länge nicht überschreiten.

  • Um die Signalgüte zu optimieren, müssen die Enden der Busleitung mit Abschlusswiderständen "terminiert" werden. Besonders bei hohen Übertragungsgeschwindigkeiten kann ein nicht richtig terminiertes Kabelende den gesamten Bus funktionsunfähig machen.

Geschichtliche Entwicklung des CAN

  • CAN wurde ab 1983 von Bosch auf Anforderung von Daimler-Benz und BMW als Automobilbus entwickelt. Grundlage hierfür war die Tatsache, dass ein Mittelklasse-Pkw über 600 verschiedene Kabelbaumtypen mit mehr als 2000 Metern Kabellänge und über
    100 kg Gewicht gehabt hatte.

  • 1987 Erster CAN Chip von INTEL

  • seit 1989 Serienbausteine für den Einsatz im Fahrzeug

  • Seit 1992 wird CAN in der Mercedes S-Klasse eingesetzt, später folgten auch andere Automobilhersteller.

  • Mit der Zeit haben sich unterschiedliche Autobusprotokolle herausgebildet wie z. B. CAN, VAN, J1850, ABUS. VAN und ABUS-Protokolle sind inzwischen zugunsten von CAN aufgegeben worden.

  • Seit 1994/95 ist CAN das am meisten verbreitete Protokoll für Automobilanwendungen.

  • 2001 Auch bei Kleinwagen wird der CAN-Bus im Triebstrang und im Karosseriebereich eingesetzt.
    2002 In Oberklasse-Fahrzeugen werden optische Busse eingesetzt. Sie dienen der Übertragung von Steuer-, Video- und Audiodaten, beim 7er BMW auch zur Auslösung von Rückhaltesystemen. Die Signale werden über Kunststoff-Lichtwellenleiter übertragen.
    2003 Audi setzt im neuen A8 die aus der GSM-Technologie bekannte Bluetooth-Schnittstelle zur drahtlosen Übertragung zwischen der Telematikeinheit und dem mobilen Bedienhörer ein.

CAN Klassen

Aktuelle Kraftfahrzeuge vernetzen bereits eine große Zahl von Steuergeräten miteinander, die unterschiedliche Anforderungen mit sich bringen. Daher werden im Kfz mehrere CAN-Bussysteme verbaut. Diese unterscheiden sich vor allem in der Übertragungsgeschwindigkeit und werden in drei Klassen eingeteilt.

CAN A

< 10 kBit / s

Diagnose (konventionell)

Kfz mit CAN-Bus verfügen über ein ein Diagnosesystem. Solche Systeme lesen Fehlerspeicher aus und ermöglichen eine Stellglieddiagnose. Die Datenübertragungsgeschwindigkeit ist nicht so wichtig, da die Daten nur gelegentlich in der Werkstatt zu Wartungs- und Diagnosezwecken ausgelesen werden. Der Diagnoseanschluss (auch K-Leitung und L-Leitung genannt) muss aber robust und fehlertolerant sein. Bei neueren Fahrzeugen wird die Diagnose direkt an der eigentlichen Busleitung (CAN C) durchgeführt.

CAN B

< 125 kBit / s

Komfort, Display, Karosserie

Über diesen (Low-Speed-CAN) Bus kommunizieren z.B. Steuergeräte für Beleuchtung, Klimaanlage, Verriegelung und Armaturen. Hier ist eine Übertragung wichtiger Daten bei nicht so hoher Geschwindigkeit wichtig (z.B. K-CAN, Karosserie-CAN, Komfort-CAN). Der Bus muss trotzdem ausfallsicher und robust sein. Daher arbeitet er im Kfz meist nach dem fehlertoleranten Standard ISO 11989-3.

CAN C

< 1 MBit / s

Motor, Getriebe, Diagnose (Bus)

An diesem (High-Speed-CAN) Bus sind z.B. die Steuergeräte für Motormanagement, Getriebe, ESP, ASR und ABS angeschlossen. Der Bus muss echtzeitfähig sein, d.h. die Datenübertragung darf sich durch den Bus nur extrem kurz verzögern. Mittlerweile ist auch eine Echtzeit-Diagnose über einen eigenen Diagnose-Bus möglich. Dieser Bus muss schnell sein, weil große Datenmengen in kurzer Zeit übertragen werden müssen. Im Kfz kommt meist der Standard ISO 11898-2 zum Einsatz.

Verschiedene Bussysteme im Vergleich

Die in modernen Kraftfahrzeugen eingesetzten Komponenten stellen unterschiedliche Anforderungen an das eingesetzte Bussystem. Beispielsweise erfordert der Einsatz im Bereich des Motormanagements eine schnelle Datenübertragung, eine Klimaanlage hingegen muss nicht innerhalb von Sekundenbruchteilen auf Änderungen der Temperatur im Fahrgastraum reagieren. Hier können deutlich höhere Verzögerungszeiten in Kauf genommen werden.

Zumeist werden verschiedene und unterschiedlich schnelle Bussysteme in einem Kfz eingesetzt. Der Antriebsbus (z.B. Powertrain-CAN) umfasst die Motor-, Getriebe- und Bremsen-Steuergeräte sowie weitere direkt damit zusammenhängende Sensoren/Aktoren. Er ist ein Highspeed-CAN. Über einen Komfort-CAN oder einen Karosserie-CAN laufen Komfortsysteme wie Fensterheber, Sitzmemory oder Reifendruck. Einfache Anwendungen wie Klimaanlage oder Wischersteuerung nutzen häufigen einen Eindraht-Bus (LIN). Im Infotainmentbereich werden auf Grund der großen Datenmengen MOST Busse mit Lichtwellenleitern eingesetzt. In einem oder auch mehreren zentralen Modulen (Gateways) laufen die Informationen zusammen und werden auf das jeweilige Bussystem "abgestimmt". Die Daten werden auch von einem ins andere CAN-System weitergeleitet. Gateways können für Diagnosezwecke abgefragt werden.

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CAN-Bus

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Der CAN-Bus existiert in verschiedenen Varianten. In Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, mit der er Daten übertragen kann, wird er in den Bereichen Antrieb, Komfort und zur Diagnose eingesetzt. Low Speed bis High Speed, 100 bis 500 kBit/s incl. Diagnose CAN
LIN CAN-Bus Grundlagen von Automobil Bussystemen (8) Der LIN-Bus (Local Interconnect Network) ist ein preiswertes dem CAN-Bus untergeordnetes Sub-Bussystem; er wird für die Ansteuerung bestimmter lokaler Komfort-Komponenten oder für Sensoren verwendet. - max. 20 kBit/s
MOST

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(Media Oriented Systems Transport) optisches Hochgeschwindigkeits-Multimedia-Bussystem, meist ringförmig, Sehr hohe Übertragungsrate (23 MBit/s)
Bluetooth

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Bluetooth-Funkstrecke erfordert auf kurzen Distanzen keine Verkabelung und dient zur sicheren Übertragung von Sprach-Signalen.
Das Bild zeigt eine vereinfachte und verkürzte Darstellung der Bussysteme, die in einem Audi A8 (ab Modelljahr 2003) verwendet werden

Weitere Bus-Systeme

CAN-Bus Grundlagen von Automobil Bussystemen (11) FlexRay Echtzeitfähiges High-Speed Bussystem (Datenrate 10 Mbit/s) für sicherheitskritische Anwendungen,

Eignung für Echtzeitsysteme. Einsatz als Backbone für andere Bussysteme geplant; zukünftig ggf. als Ersatz für heutige High-Speed-CAN, langfristig: Brake-by-Wire, Steer-by-Wire - Topologie: Linienstruktur, Stern - Anwendung z.B. in der AdaptiveDrive Sonderausstattung des BMW X5 (Model 2007); per Flexray werden Stoßdämpferventile gesteuert, die das Fahrwerksverhalten anpassen.

CAN-Bus Grundlagen von Automobil Bussystemen (12) byteflight Hochwertiges sternförmig aufgebautes Bussystem - sehr schnell (10 Mbit/s), stabil, aber teuer. Übertragungsmedium Lichtwellenleiter. Anwendung aktuell in der BMW-Oberklasse, dort vorzugsweise im Antriebsstrang und bei Sicherheitssystemen, z.B. Airbag.
D2B Optical DaimlerChrysler 5,65 Mbit/s

Bustopologie CAN und andere Bussysteme

  • Lineare Topologie

Die Teilnehmer sind durch kurze Stichleitungen mit einer Hauptleitung verbunden. Jede Kommunikation läuft über diese Hauptlinie. Wird diese unterbrochen, so entstehen zwei Segmente, die meist noch funktionsfähig bleiben. Diese lineare Topologie wird auch "Bustopologie" genannt. CAN arbeitet standardmäßig mit einer linienförmigen Topologie.

  • Baumförmige (verzweigte) Topologie

Die Baumtopologie zeichnet sich durch Verzweigungen an beliebiger Stelle aus. Dadurch sind flexible Kombinationen aus Stern- und Linientopologie möglich.

  • Ringtopologie

Kennzeichnend sind die Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zwischen den Teilnehmern. Alle Verbindungen sind zu einer geschlossenen Kette angeordnet. Die Kommunikation kann nur in einer Richtung erfolgen. Ein Befehl von Gerät A zum Gerät B muss meistens über ein anderes Gerät laufen. Fällt eine Teilstrecke aus, ist meist das gesamte System funktionslos. Über eine Diagnoseleitung kann der Fehler lokalisiert werden. z.B. Bei MOST Bussystem

  • Sterntopologie

Hier gibt es einen zentralen Knotenpunkt, an dem alle Teilnehmer angeschlossen sind. Jeder Teilnehmer hat seine eigene Leitung. Fällt der zentrale Punkt aus, so bricht die gesamte Kommunikation zusammen. z.B. bei Byteflight

- Weitere Einzelheiten zum CAN:

CAN-Antrieb

  • z.B. Motor-, Getriebe-, ABS-, ESP-, Airbagsteuergerät
  • , Schalttafeleinsatz

  • ISO-Standard 11898-2 (High- Speed-CAN) für schnelle Datenübertragung
  • Datenrate 500kBit/s
  • 2-Draht-Busleitung, verdrillt, Querschnitt von je 0,35 mm2
  • an beiden Enden mit dem Wellenwiderstand (120 Ω)
  • bei VW: CAN High = orange/schwarz, CAN Low = orange/braun
  • Der rezessive Pegel beträgt 2,5 V auf beiden Leitungen, der dominante Pegel 3,5 V für CAN H und 1,5 V für CAN L
  • bei VW: CAN H 3,75 V und CAN L 1,25 V
  • PT-CAN (Powertrain-CAN) bei BMW (H 4 V, L 1V) ,
    Die Bus-Struktur des PT-CAN unterscheidet sich durch die dritte Leitung. Diese dient lediglich als Wake-up-Leitung, die die Steuergeräte aus dem Sleep-Modus (Stromsparbetrieb) in den normalen Betriebszustand bringt. Der CAN-Datenbus Antrieb (VW) wird mit Klemme 15, bzw. nach kurzer Nachlaufzeit abgeschaltet.
  • Spannungsänderungen auf den CAN-Leitungen bei Wechsel zwischen dominantem und rezessivem Zustand am Beispiel des CAN-Datenbus Antrieb:

    Im Ruhezustand liegen beide Leitungen auf dem gleichen voreingestellten Wert von 2,5 V. Dieser Ruhepegel wird auch als rezessiver Zustand bezeichnet. Im dominanten Zustand steigt die Spannung auf der CAN-High-Leitung um mindestens 1V an. Die Spannung auf der CAN-Low-Leitung fällt um mindestens 1V. Daraus ergibt sich, dass beim CAN-Datenbus Antrieb die Spannung auf der CAN-High-Leitung im aktiven Zustand auf mindestens 3,5V ansteigt (2,5V + 1V = 3,5V). Die Spannung auf der CAN-Low-Leitung fällt dann auf noch maximal 1,5V ab (2,5V - 1V = 1,5V). Demnach beträgt die Spannungsdifferenz zwischen CAN-High und CAN-Low im rezessiven Zustand 0V sowie im dominanten Zustand mindestens 2V.

    Signalverlauf CAN-Antrieb:

    CAN-Bus Grundlagen von Automobil Bussystemen (13)

    Quelle: VW

    Da die Datenbus-Leitungen auch im Motorraum verlegt sind, werden diese auch unterschiedlichen Störeinflüssen ausgesetzt. So sind Kurzschlüsse gegen Masse und Batteriespannung, Überschläge aus der Zündanlage und statische Entladungen bei der Wartung denkbar. Durch die Auswertung der Signale von CAN-High und CAN-Low im Differenzverstärker des Transceivers, werden über die sogenannte differenzielle Übertragungstechnik Einwirkungen von Störungen weitestgehend eliminiert. Ein weiterer Vorteil der differenziellen Übertragungstechnik liegt darin, dass auch Bordnetzschwankungen (z.B. beim Anlassen des Motors) sich nicht auf die Datenübertragung zu den einzelnen Steuergeräten (Übertragungssicherheit) auswirken.

    CAN-Komfort / K-CAN (Karosserie-CAN)

    • ISO-Standard 11519 (früher) bzw. ISO 11989-3 (Low- Speed-CAN)
    • Datenrate 100kBit/s
    • 2-Draht-Busleitung, verdrillt, ungeschirmt, Querschnitt von je 0,35 mm2
    • bei VW: CAN High = orange/grün, CAN Low = orange/braun
    • Der CAN-Datenbus Komfort wird mit Klemme 30 versorgt und muss in Bereitschaft bleiben. Um das Bordnetz möglichst wenig zu belasten, geht das System nach „Klemme 15 aus“ in den sogenannten „Sleepmode“, wenn es für das Gesamtsystem nicht benötigt wird.
    • Der CAN-Datenbus Komfort kann bei einem Kurzschluss auf einer Datenbus-Leitung, bzw. bei der Unterbrechung einer CAN-Leitung, mit der verbleibenden Leitung weiter betrieben werden. Es erfolgt eine automatische Umschaltung auf den „Eindrahtbetrieb“.
    • Das CAN-High-Signal liegt im rezessiven Zustand (Ruhepegel) auf 0V, im dominanten Zustand wird eine Spannung von 3,6V erreicht. Bei dem CAN-Low-Signal liegt der rezessive Pegel auf 5V, der dominante Pegel auf 1,4V. Damit liegt der rezessive Pegel nach der Differenzbildung im Differenzverstärker bei - 5V und der dominante Pegel bei 2,2V. Die Spannungsänderung zwischen dem rezessiven und dem dominanten Pegel (Spannungshub) wurde somit auf 7,2V erhöht.
    • Der Low Speed CAN ist störunanfälliger, weilzum einen die Abhängigkeit der beiden CAN-Signale voneinander, durch unabhängige Leistungsverstärker aufgehoben wird, und im Gegensatz zum CAN-Datenbus Antrieb die CAN-High- und die CAN-Low-Leitung nicht über Widerstände miteinander verbunden sind. Das heißt, dass CAN-High und CAN-Low sich nicht mehr gegenseitig beeinflussen, sondern unabhängig voneinander als Spannungsquellen arbeiten.

    Signalverlauf CAN-Komfort:

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    Quelle: VW / Anmerkung: Die Zeitangabe von 2 us ist falsch. Der CAN-Komfort arbeitet mit 100 kbit/s

    Gateway/Diagnosebus

    Die einzelnen Bussysteme senden ihre Daten an das Gateway. Dieses stellt sicher, dass die systemübergreifenden Daten, obwohl sie unterschiedliche Kommunikationsstrukturen und Geschwindigkeiten haben, im ganzen Systemverbund zur Verfügung stehen. Beim Ausfall eines Bussystems oder bei der Weiterleitung von Daten erfüllt es zusätzlich die Aufgaben eines Filters. Es ist in der Lage, Störungen und Datenmengen zu filtern. Manche Kfz besitzen mehrere Gateways. Oft befindet sich ein Gateway im Kombiinstrument.

    Der Gateway Diagnose-CAN dient dem Datenaustausch zwischen dem Diagnosegerät und der im Fahrzeug verbauten Steuergeräte. Die früher verwendeten K- oder L-Leitungen entfallen mit Ausnahme abgasrelevanter Steuergeräte.

    Durch die schnelle Datenübertragung über CAN und durch das Gateway selbst, ist das Diagnosegerät in der Lage, direkt nach Anschluss an das Fahrzeug einen Überblick über die verbauten Komponenten und deren Fehlerstatus anzuzeigen.

    Der Diagnose-CAN nutzt eine ungeschirmte verdrillte Zweidrahtleitung mit einem Querschnitt von je 0,35 mm2. Die CAN-High-Leitung ist bei VW orange/violett, die CAN-Low-Leitung ist orange/braun. Die Datenübertragung erfolgt mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 500 KBit/s.

    Über den OBD-Stecker besteht die Möglichkeit, auf den CAN - Bus zuzugreifen.

    CAN-Bus Grundlagen von Automobil Bussystemen (15)

    Pin-Belegung an der Diagnosesteckdose (SAE 1962)

    CAN-Bus Grundlagen von Automobil Bussystemen (16)

    Pinbelegung: 2+10 Datenübertragung nach SAE J 1850 (USA) ISO 9141-2 (Europa), 4+5 Fahrzeugmasse und Signalmasse, 6+14 Datenübertragung CAN High und Low, 7+15 Datenübertragung nach ISO 9141-2 (Europa) auch K und L Ausgang, 16 Batterie Plus (Kl. 15 oder 30)

    Datenübertragung

    Bits und Bytes

    EVA-Prinzip

    Quellen: VW, BMW, Mercedes, Opel, Multiplikator Lehrgang, BTZ Ingolstadt

    Autor: Johannes Wiesinger


    CAN-Bus Grundlagen von Automobil Bussystemen (17)CAN-Bus Grundlagen von Automobil Bussystemen (18)

    FAQs

    Wie funktioniert der CAN-Bus im Auto? ›

    Der CAN-Bus ist ein Bus-System mit einer Datenübertragungsgeschwindigkeit von bis zu 1 Mbit/s, der den seriellen Datenaustausch zwischen Steuergeräten ermöglicht. Über einen zweiadrigen Kabelstrang vernetzt, kann beispielsweise das Motorsteuergerät mit dem Getriebesteuergerät kommunizieren.

    Welche Bussysteme gibt es im Automobil? ›

    Was sind Kfz- Bussysteme

    Je nach ihrem speziellen Einsatzgebiet werden Systembusse, Speicherbusse, Peripheriebusse und Ein-und Ausgabebusse unterschieden: Systembusse dienen der Kommunikation der CPU mit ihrer Umgebung. Hierunter fallen Datenbusse, Adressbusse und Steuerbusse.

    Welche Aufgabe hat der CAN-Bus? ›

    Der CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein serielles Bussystem und gehört zu den Feldbussen. Er wurde 1983 vom Unternehmen Bosch entwickelt und 1986 zusammen mit Intel vorgestellt. Sein Zweck ist es, Kabelbäume zu reduzieren und hiermit Kosten und Gewicht zu sparen.

    Wie erfolgt die Datenübertragung beim CAN-Bus? ›

    Die Daten werden dem CAN-Controller vom Steuergerät zum Senden bereitgestellt. Der CAN-Transceiver bekommt vom CAN-Controller die Daten, wandelt sie in elektrische Signale um und sendet sie. In den CAN-Leitungen werden die Spannungssignale an alle angeschlossenen Steuergeräte übertragen.

    Wo wird CAN-Bus eingesetzt? ›

    Der Can-Bus findet seine Anwendung nicht nur im Automobil Bereich. Er wird auch bei der Entwicklung medizinischer Geräte, Fahrstuhl-Steuerungen und in der Automatisierungstechnik (z.B. bei Kuka-Robotern) eingesetzt.

    Wie erkennt man CAN-Bus? ›

    Die Kabel für's CAN-BUS sind paarweise spiralgewunden orange/schwartz, orange/grün und orange/lilla, 0,35 mm2, und die führen alle zum Kombiinstrument.

    Was ist der Unterschied zwischen CAN-Bus und LIN Bus? ›

    Bei dem CAN-System ist jeder Knoten gleichberechtigt, weshalb dieses auch Multi-Master-System bezeichnet wird. Anders ist das im LIN-System, welches für gewöhnlich einen Master und mehrere Slaves vorsieht. Diese neuartige Topologie in der Datenübertragung nennt sich daher Single-Master-System.

    Wie viele Bussysteme gibt es? ›

    In einem Computer gibt es zwei verschiedene Bussysteme, die sich in diesem Merkmal unterscheiden: Serielles Bussystem: Daten werden Bit für Bit hintereinander über ein Datenkanal gesendet. Paralleles Bussystem: Über mehrere Datenkanäle können gleichzeitig Daten versendet werden.

    Wie wird das Bussystem unterteilt? ›

    Der Systembus teilt sich in Datenbus, Adressbus und Steuerbus. Hinweis: Das was ursprünglich der Systembus gewesen ist, das ist heute nur noch die Verbindung zwischen Prozessor und Chipsatz. Diese Verbindung lange Zeit auch als Front-Side-Bus (FSB) bezeichnet.

    Ist CAN-Bus analog oder digital? ›

    So gut wie jedes moderne Fahrzeug ist heute mit CAN-Bus-Technologie ausgestattet. Alle Funktionen werden digital über die Kommunikationsstränge der Fahrzeugelektronik gespeist. Viele nachträglich eingebaute Sonderausstattungen benötigen aber noch analoge Signale, um problemlos funktionieren zu können.

    Warum ist der CAN-Bus verdrillt? ›

    Das Verdrillen der beiden Leitungen sorgt für eine erhebliche Reduzierung des magnetischen Feldes, so dass in der Praxis als physikalisches Übertragungsmedium üblicherweise verdrillte Leiterpaare (Twisted Pair) zum Einsatz kommen.

    Was versteht man unter CAN? ›

    Das Controller Area Network (CAN) verbindet mehrere gleichberechtigte Komponenten (Knoten, Node) über einen 2-Draht Bus plus zusätzlicher Masseleitung miteinander. Das CAN-Protokoll wurde 1983 von Bosch für den Einsatz in Kraftfahrzeugen entwickelt und erstmals 1986 der Öffentlichkeit vorgestellt.

    Was ist CAN-Bus Leitung? ›

    Mit CAN-Bus Leitungen Standzeiten verringern

    CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein von Bosch entwickeltes Feldbus System, welches 1986 zusammen mit Intel vorgestellt wurde. Das Ziel war es, die Kabelbäume in KFZ zu reduzieren, um Kosten und Gewicht zu sparen.

    Wie viele Leitungen braucht ein CAN-Bus? ›

    CAN ist ein 2-Draht-Bussystem, an dem alle Teilnehmer parallel (d.h. mit kurzen Stichleitungen) angeschlossen werden. Der Bus muss an jedem Ende mit einem Abschlusswiderstand von 120 (bzw. 121) Ohm abgeschlossen werden, um Reflexionen zu vermeiden.

    Was ist ein CAN-Bus Stecker? ›

    Der CAN-Bus Stecker dient zum Anschluss eines CAN-Bus-Teilnehmers an die CAN-Busleitung. Der Stecker ist schnell zu montieren und besitzt einen integrierten, zuschaltbaren Abschlusswiderstand.

    Wie kommunizieren Steuergeräte? ›

    Die Kommunikation zwischen den Steuergeräten erfolgt über Signale. Signale sowie Zeitinformationen können durch Ereignisse dargestellt werden. Das Automatenmodell kann somit mit Ereignissen statt Signalen dargestellt werden. Im Folgenden ist mit Automat immer ein endlicher Zustandsautomat vom Typ Transduk- tor gemeint.

    Wie viel Volt CAN-Bus? ›

    Die Spannung auf der CAN-Low-Leitung fällt um mindestens 1V. Daraus ergibt sich, dass beim CAN-Datenbus Antrieb die Spannung auf der CAN-High-Leitung im aktiven Zustand auf mindestens 3,5V ansteigt (2,5V + 1V = 3,5V). Die Spannung auf der CAN-Low-Leitung fällt dann auf noch maximal 1,5V ab (2,5V - 1V = 1,5V).

    Ist CAN-Bus Echtzeitfähig? ›

    Durch den Einsatz des Verfahrens Carrier Sense Multiple Access / Collision Resolution erfolgt eine Priorisierung des Datenversands, was auf der einen Seite die Problematik von Datenkollisionen auflöst, jedoch dazu führt, dass der reguläre CAN-Bus nicht echtzeitfähig ist.

    Wann braucht man CAN-Bus Adapter? ›

    Mit dem passenden CAN-BUS-Adapter brauchst du dein neues Autoradio nur noch am Fahrzeugstecker anstecken und dann ist es mit den richtigen Fahrzeugsignalen versorgt und funktioniert sogar gleich mit den Tasten am Lenkrad. Ein CAN-BUS ermöglicht es, weniger Kabel im Auto zu benötigen.

    Welches Kabel für CAN-Bus? ›

    Empfehlung zur Kabelwahl. Ein 2x2-poliges, paarweise verdrilltes (CAN-L mit CAN-H bzw. +12V mit GND verdrillen) und geschirmtes Kabel mit einem Leitungsquerschnitt von mind. 0,5mm², einer Leiter-zu-Leiter-Kapazität von max.

    Wie lang kann eine CAN Botschaft sein? ›

    Die maximale Übertragungsdauer einer CAN-Botschaft liegt mit einer Bitrate von 500 kbit/s bei ungefähr 220 Mikrosekunden für 11 Bit-IDs und 260 Mikrosekunden für 29 Bit-IDs.

    Wer hat CAN erfunden? ›

    In einer Kooperation mit Intel entwickelte Bosch den ersten Chip und brachte das CAN-Protokoll zur Marktreife. Die erste CAN-Serie für Kraftfahrzeuge wurde im Jahr 1988 von Daimler-Benz eingesetzt. 1991 folgte eine Serienanwendung von Mercedes-Benz, in der das CAN-Protokoll im Triebstrang eingesetzt wurde.

    Warum werden beim CAN-Bus die Datenleitungen verdrillt? ›

    Der CAN-Bus ist in seiner Zweidraht-Ausführung deutlich leistungsfähiger und kommt somit häufiger zum Einsatz. Beide Datenleitungen sind miteinander verdrillt und sind somit weniger Anfällig für äußere elektrische Störimpulse.

    Was ist LIN-Bus im Auto? ›

    Das Local Interconnect Network (LIN), auch LIN-Bus genannt, ist ein serielles Kommunikationssystem für die Vernetzung von Sensoren und Aktoren, ein Feldbus. Typische Anwendungsbeispiele sind die Vernetzung innerhalb der Tür oder des Sitzes eines Kraftfahrzeugs.

    Was bedeutet CAN-Bus off? ›

    Bus Off. Bei Ausfall eines CAN-Controllers oder bei extremer Fehlerhäufung erfolgt ein Zustandsübergang nach Bus Off. Der CAN-Controller trennt sich vom CAN-Bus ab. Der Zustand Bus Off kann nur durch Eingriff des Host (mit 128 x 11 Bit Zwangswartezeit) oder per Hardware-Reset verlassen werden.

    Ist Ethernet ein Bus? ›

    Ethernet. Ein Beispiel für BUS Protokolle sind die Ethernet-Protokolle. Ethernet ermöglicht einen Datenaustausch in Form von Datenpaketen mit allen in einem Netzwerk befindlichen Geräten. Hierbei findet eine Echtzeitkommunikation in drei Kommunikationsebenen statt.

    Wie ist ein Bussystem aufgebaut? ›

    Bei Bussystemen werden Energie und Informationen mit getrennten Leitungen transportiert. Allen Bussystemen gemeinsam ist, dass sämtliche Verbraucher (= Aktoren) mit sämtlichen Befehlsgebern (= Sensoren) über ein Medium, meist eine 2-adrige, verdrillte Kupfer-Leitung, miteinander verbunden sind.

    Welches Bussystem ist das beste? ›

    Am besten funktioniert KNX zusammen mit ausgereiften Smart Home Geräten. Trend-Setter und Privatpersonen sollten sich lieber für ein anderes Smart Home Bussystem entscheiden. Bauherren von gewerblichen Immobilien-Objekten finden in KNX Systemen ein hochstandardisiertes Bussystem.

    Was ist der Unterschied zwischen CAN Bus und FlexRay? ›

    Es gibt doch sicherlich weitere Unterschiede zwischen FlexRay und CAN/LIN? Richtig, so sind mit FlexRay im Gegensatz zu CAN auch Sterntopologien möglich, sodass sich auch größere Netzwerke aufbauen lassen, bei denen mehrere lineare Busse wie CAN und LIN miteinander über einen sternförmigen FlexRay-Bus verbunden sind.

    Was bedeutet das Wort Bus? ›

    Bus bezeichnet: Kurzwort für Omnibus beziehungsweise Autobus. Kurzwort für Reisebus. umgangssprachliches Kurzwort für Oberleitungsbus beziehungsweise Trolleybus.

    Wo findet man das Bussystem? ›

    Lokales Bussystem

    Die unmittelbar zum Mikroprozessor gehörigen Hardware-Komponenten sind auf der Hauptplatine (Motherboard) untergebracht. Diese Funktionseinheiten werden durch einen lokales Bussystem elektrisch verbunden (Bild 1). Ab Pentium ist bei Intel der Coprozessor Bestandteil des Mikroprozessors.

    Welche drei Bussysteme sind in einem Computersystem üblich? ›

    Die verschieden Komponenten eines Computersystems sollen miteinander kommunizieren können: CPU (Central Processing Unit) Mikroprozessor. RAM (Random-Access Memory) Arbeitsspeicher.

    Wie kann man CAN-Bus messen? ›

    Die Messung erfolgt zwischen CAN-H und CAN-L. Die Istwerte kann sich gegenüber den Sollwerten um einige Ohm ändern. Gleichspannungsmessung am High-Speed CAN-Bus. Zwischen den Botschaften lassen sich mit einem guten Multimeter meistens der rezessive CAN-Bus Pegel gemessen gegen Masse (Ground) problemlos messen.

    Warum lassen sich Kabel durch das CAN-Bus System einsparen? ›

    Das CAN-Protokoll macht eine übermäßige Verkabelung überflüssig, da elektronische Geräte über eine einzige Multiplexleitung miteinander kommunizieren können, die jeden Knoten im Netzwerk mit dem Haupt-Dashboard verbindet.

    Was ist CAN-Bus LED? ›

    Die CANbus-Adapter sorgen dafür, dass die Beleuchtungssysteme des Fahrzeugs reibungslos funktionieren und ermöglichen eine zuverlässige elektrische Funktion. Bitte überprüfen Sie die LED-Kompatibilitätsliste, um sicherzustellen, dass Sie den richtigen Anschlussring für Ihr Fahrzeugmodell kaufen!

    Was passiert wenn man CAN High und CAN Low vertauscht? ›

    Ein Vertauschen von CAN-High und CAN-Low macht daran aber nichts kaputt - die Ursache muss eine andere sein... An Pin 1 Kannst Du mit einem Multimeter nix messen, da liegen die Daten an, dafür bräuchtest Du ein Oszilloskop oder einen Logic Analyzer oder sowas. Dass an Pin 3 nur 1,2V liegen, ist allerdings seltsam.

    Warum sind Kupferkabel verdrillt? ›

    Verdrillte Adern bieten gegenüber parallel geführten Leiter (z.B. Koaxialkabel) einen besseren Schutz gegenüber elektrischen und magnetischen Störfeldern, z.B. verursacht durch Stromführende Kabel. Die Störeinwirkung von außen lässt sich durch weitere Schirmung der Paare und/oder der Gesamtverseilung weiter reduzieren.

    Kann man CAN-Bus umgehen? ›

    In neueren Fahrzeugen kann über die ODB Buchse ein neuer Schlüssel in die Wegfahrsperre angelernt werden. Um dies zu umgehen möchte eine CAN Leitung unterbrechen und nur durchschalten wenn die Zündung an ist.

    Woher weiß ich ob ich CAN-Bus habe? ›

    Beste Antwort im Thema. Die Kabel für's CAN-BUS sind paarweise spiralgewunden orange/schwartz, orange/grün und orange/lilla, 0,35 mm2, und die führen alle zum Kombiinstrument.

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    Author: Domingo Moore

    Last Updated: 08/22/2022

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