Schulung CAN-Bus in Feuerwehrfahrzeugen

Schulungsangebot

Zusammen mit der Diagnose-Software bieten wir auch Schulungen zu CAN-Bus-Systemen, der systematischen Fehlersuche und möglichen Fehlerursachen an. Hier vorab ein paar Informationen zu den Grundlagen.

Kommunikation im Netzwerk

CAN steht für Controller Area Network, d.h. es können über die beiden Adern des CAN-Bus viele Steuergeräte gleichzeitig angeschlossen werden.

Ein Steuergerät, das neue Daten hat, sendet ein CAN-Bus-Telegramm und die anderen hören zu und übernehmen die Daten, die für sie wichtig sind. Prinzipiell dürfen alle Steuergeräte sowohl Senden als auch Empfangen. Konflikte werden durch Prioritäten und durch die cleveren Mechanismen des CAN-Bus vermieden.

Um elektromagnetischen Störungen (EMV) vorzubeugen, werden die beiden Adern der CAN-Bus-Leitung in der Regel verdrillt verlegt (Twisted Pair).

Die angeschlossenen Steuergeräte überwachen sich gegenseitig. Falls ein Steuergerät eine verfälschte Nachricht entdeckt, wird dies sofort allen Teilnehmern gemeldet. Der Sender wiederholt das Telegramm und somit behebt der CAN-Bus kleinere Störungen selbst.

Grenzen konventioneller Verdrahtung ohne CAN-Bus

Es ist schon eine Weile her, aber früher musste für jedes Signal eine eigene Ader in einer Leitung verwendet werden: Blinker rechts, Blinker links, Scheibenwischer, Abblendlicht, Fernlicht usw. Man kann sich leicht vorstellen, was da bei heutigen Fahrzeugen zusammenkommen würde und wie schwer es wäre, bei so vielen Signalen noch einen Fehler in einem Kabelbaum zu finden.

Die Lösung sind Bus-Systeme und in Fahrzeugen vor allem CAN-Bus-Systeme.

Nur zwei Adern für den CAN-Bus

Eine CAN-Bus-Leitung besteht aus nur zwei Adern. Statt nur eines Signals können sehr viele Signale übertragen werden. Zu diesem Zweck werden die benötigten Signale, genauso wie bei jedem Computer in Nullen und Einsen  zerlegt und dann als Spannungspegel auf den beiden Adern der CAN-Bus-Leitung  nacheinander (seriell) übertragen.

Die Ursprünge des CAN-Bus gehen auf das Jahr 1983 zurück. Treibende Kraft war hier die Firma Bosch. Die Technik wird immer noch weiterentwickelt. Der neue Standard CAN-FD erlaubt inzwischen noch wesentlich höhere Übertragungsraten.

Signalverlauf auf den Bus-Leitungen

Das nebenstehende Bild zeigt einen typischen Signalverlauf. Die Spannung der einen Ader ist grün dargestellt und die Spannung der anderen Ader grau. Wenn beide Adern die gleiche Spannung haben, entspricht das einer Eins. Wenn die Spannungen auseinander gezogen sind, ist das eine Null.

Der Experte sieht in dem Beispiel, das in dem FireCAN-Telegramm 101 mit dem Byte 0 gerade die Bitfolge 00010001 übertragen wird, das heißt:

  • Zündung des Fahrgestells ist an
  • Getriebe ist nicht in neutral
  • Motor läuft
  • Feststellbremse ist nicht betätigt

Der Signalverlauf kann mit einem Oszilloskop beobachtet werden, um z.B. Fehler des verwendeten Kabels aufzudecken. Je länger und verzweigter die CAN-Bus- Leitung, desto eher sind Probleme zu erwarten.

Der nebenstehende Signalverlauf wurde mit einem Diagnosegerät für CAN-Bus-Systeme aufgenommen.

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