CAN-BUS

Grundsätzliches

Der CAN-Bus (Controller Area Network) gehört zu den Feldbussen.

Es handelt sich dabei um ein asynchrones, serielles Bussystem, das 1983 von Bosch für die Vernetzung von Steuergeräten in Automobilen entwickelt und 1987 zusammen mit Intel vorgestellt wurde, um die Kabelbäume (bis zu 2 km pro Fahrzeug) zu reduzieren und dadurch Gewicht zu sparen.

Topologie

Linearer CAN-BusDas CAN-Netzwerk wird als Linienstruktur aufgebaut. Stichleitungen sind in eingeschränktem Umfang zulässig. Des Weiteren sind auch ein ringförmiger Bus (Infotainment Bereich) sowie ein sternförmiger Bus (Zentralverriegelung) möglich. Beide Varianten haben im Vergleich zum linienförmigen Bus jeweils einen Nachteil:

• Im ringförmigen Bus sind alle Steuergeräte in Reihe geschaltet, so dass bei einem Ausfall eines Steuergeräts der gesamte Bus ausfällt.
• Der sternförmige Bus wird meist von einem Zentralrechner gesteuert, da diesen alle Informationen passieren müssen, mit der Folge, dass bei einem Ausfall des Zentralrechners keine Informationen weitergeleitet werden können. Bei einem Ausfall eines einzelnen Steuergeräts funktioniert der Bus weiter.
• Der lineare Bus hat den Vorteil, dass alle Steuergeräte parallel zu einer zentralen Leitung gehen. Nur wenn diese ausfällt, funktioniert der Bus nicht mehr. Diese Topologie wird häufig in Kraftfahrzeugen eingesetzt.
• Stichleitungen und sternförmiger Bus haben den Nachteil, dass der Wellenwiderstand schwer zu bestimmen ist. Im schlimmsten Fall funktioniert der Bus nicht mehr.

Es müssen immer 2 Abschlusswiderstände von je 120 Ohm (zwischen CAN_HIGH und CAN_LOW) an dem jeweiligen Ende, und nur dort, verwendet werden.

Am Motorrad

An den Motorädern werden die Steuergeräte miteinander vernetzt. Das sind Stand 2008:

• Motorsteuerung --> Überwacht den Motor und meldet Fehler und Zustände an den Bus
• ZFE --> Schaltet und überwacht viele Dinge am Fahrzeug z.B. Leuchten Blinker, Steckdosen usw.
• ABS Steuergerät --> überwacht die Bremsanlage und meldet Fehler an den Bus.
• Instrumenteneinheit --> nimmt vom Bus Informationen um Zustände und Fehler darzustellen.
• An einigen Modellen sind Bus Anschlüsse für optionale Geräte vorhanden.
• Diagnoseanschluß --> Zugriff auf die steuergeräte zur Parametrierung und Zustandserkennung.

Der Bus kontrollier also nicht die Verbraucher selbst sondern die Steuergeräte welche die Verbraucher steuern.

Die Leuchten z.B. sitzen nicht am CAN-Bus, sondern hängen an der ZFE. Und die ZFE überwacht die Leuchten. Das hat mit einem Bussystem nix zu tun. Wenn die Leuchten an einem Bus säßen, dann hätten sie eine eigene Intelligenz, d.h. ein ringförmiger Stromkreislauf würde alle Leuchten grundsätzlich mit Strom versorgen und erst auf ein Signal an einen bestimmten Verbraucher (Leuchte) hin würde sich diese aktivieren.

Auch die Schalter sitzen nicht am Bus, sondern geben schalten erstmal einen Strom(impuls), der an die ZFE geht und die schaltet ihrerseits dann den Verbraucher. Aber auch das ist kein CAN-Bus sondern normale Elektrik.

Die ZFE schaltet nicht nur die Verbraucher, sondern überwacht auch die Stromkreisläufe und schaltet sie im Fall eines Defekts (Kurzschluß) ab. Daher gibt's auch keinen Sicherungen mehr. Wenn man z.B. LED-Blinker montiert, dann verbrauchen die wesentlich weniger Strom wie Glühbirnen, was von der ZFE wiederum als Defekt erkannt wird, wenn man ihr es nicht über den GT1 explizit sagt. Oder LED-Blinker mit parallelem Widerstand verwendet, die den Verbrauch wieder auf einen den Glühbirnen vergleichbares Maß bringen.

Der CAN Bus ist also nicht so kompliziert wie es oft berichtet wird. Die meisten Dinge sind in herkömlicher Technik verschaltet auch wenn die Meldungen am Bus es anders aussehen lassen.

--Dieter Siever ´