CAN-High und CAN-Low

Sie brauchen ein PicoSope, um diesen Test durchzuführen.

Wie die Durchführung der Prüfung

Mit der CAN-Testbox

Wenn Sie keine CAN-Testbox haben, so folgen Sie unten der Anleitung „Ohne CAN-Testbox prüfen“.

Schließen Sie zuerst den 16-poligen Stecker der CAN-Testbox wie nachstehend auf Abbildung 1 dargestellt an den DLC-Anschluss des Fahrzeugs an. Die LEDs an der CAN-Testbox leuchten auf. Das zeigt an, dass die Kommunikation hergestellt wurde, und welche Pins am angeschlossenen DLC-Stecker aktiv sind. Die CAN-Testbox ist eingeschaltet und funktionstüchtig, wenn die folgenden Pins leuchten:

Batterie V+: Pin 16
Fahrzeugerde: Pin 4
Signalerde: Pin 5

Schließen Sie das GELBE Kabel der CAN-Testbox an Kanal A des Oszilloskops und den GELBEN Bananenstecker an Pin 6 an. Schließen Sie dann den SCHWARZEN 4-mm-Bananenstecker an Pin 4 an, um das Oszilloskop zu erden. Schließen Sie das ROTE Kabel an Kanal B des Oszilloskops und den ROTEN Bananenstecker an Pin14 an. Schließen Sie dann den SCHWARZEN 4-mm-Bananenstecker an Pin 5 an, um den Stromkreis zu erden. Dies wird von den nachstehenden Abbildungen 1 und 2 illustriert:

Wenn Sie die Leertaste am PC drücken, beginnt das Oszilloskop, Live-Daten anzuzeigen. Die Fahrzeugzündung muss ggf. eingeschaltet werden. Nun werden die CAN-H- und CAN-L-Signalkurven wie unten abgebildet auf dem Bildschirm angezeigt.

Ohne CAN-Testbox prüfen

Schließen Sie ein BNC-Prüfkabel an Kanal A des Oszilloskops und ein anderes BNC-Prüfkabel an Kanal B. Klemmen Sie eine Krokodilklemme an den schwarzen Stecker (Masse) des BNC-Prüfkabels und verbinden Sie es mit dem Minuspol der Fahrzeugbatterie oder einem guten Erdungspunkt am Fahrgestell. Bringen Sie eine der Prüfspitzen an jedem der farbigen Stecker der BNC-Prüfkabel an. Identifizieren Sie mithilfe des technischen Handbuchs des Fahrzeugs die Pins für CAN-H und CAN-L an einer zugänglichen Stelle im CAN-Netz. (Diese sind normalerweise am mehrpoligen Anschluss an jedem elektronischen Steuermodul im Netz verfügbar.) Messen Sie vorsichtig die Rückseite des mehrpoligen Anschlusses und verwenden Sie hierfür Kanal A für CAN-H und Kanal B für CAN-L. Drücken Sie die Leertaste am PC, um Live-Daten anzuzeigen. Die Fahrzeugzündung muss ggf. eingeschaltet werden. Nun werden die CAN-H- und CAN-L-Signalkurven wie unten abgebildet auf dem Bildschirm angezeigt.

Beispielkurven

CAN bus waveform

Anmerkungen zur Beispielkurve

Anhand dieser Darstellung können wir prüfen, dass ein ständiger Datenaustausch über den CAN-Bus stattfindet. Außerdem kann überprüft werden, ob die Spitzenspannungspegel korrekt sind und ob ein Signal an beiden CAN-Leitungen vorliegt. CAN verwendet ein Differenzsignal, und das Signal auf einer Leitung sollte ein genaues Spiegelbild der über die andere Leitung gesendeten Daten sein. Gewöhnlich werden die CAN-Signale überprüft, wenn die OBD einen CAN-Fehler gemeldet hat, oder um die CAN-Verbindung zu einem vermutlich defekten CAN-Knoten zu überprüfen. Die genauen Parameter der Signaldarstellung sollten dem Handbuch des Fahrzeugherstellers entnommen werden.

Die folgenden CAN-Daten werden auf einer weitaus schnelleren Zeitbasis erfasst und es ist damit möglich, einzelne Statusänderungen anzusehen. Damit können die Spiegelbildlichkeit der Signale und die Übereinstimmung der Flanken bestätigt werden.

Typische CAN-H- und CAN-L-Signaldarstellungen im Detail

CAN bus waveform

Hier können wir deutlich sehen, dass die Signale gleich und entgegengesetzt sind, und dass sie die gleiche Amplitude haben. Die Flanken sind sauber und übereinstimmend. Dies zeigt, dass der CAN-Bus die Datenübertragung zwischen Knoten und dem CAN-Steuergerät ermöglicht. Dieser Test bestätigt die Integrität des Busses an diesem Punkt im CAN-Netz, und wenn ein bestimmtes Steuergerät (Knoten) nicht richtig anspricht, liegt der Fehler wahrscheinlich am Steuergerät selbst. Der Rest des Busses sollte korrekt funktionieren.

Als abschließende Prüfung kann notwendig sein, den Zustand der Signale am Anschluss jeder elektronischen Steuereinheit im CAN-Netz zu kontrollieren. Die Daten an jedem Knoten werden am gleichen Bus immer gleich sein. Denken Sie daran, dass viele der Daten am Fahrzeugdatenbus sicherheitskritisch sind, verwenden Sie daher KEINE Schneidklemmen an den CAN-Busleitungen!

Technische Informationen - Fahrzeugdatenbus (CAN-Bus)

Ein CAN-Bus ist ein serielles Datenübertragungssystem, das bei vielen Kraftfahrzeugen anstatt herkömmlicher Kabelbäume verwendet wird, um einzelne Systeme und Sensoren zu verbinden.

CAN ist eine Abkürzung für Controller Area Network. Dieses System wird in Pkws und Nutzfahrzeugen immer häufiger eingesetzt. Es ermöglicht bedeutende Gewichtseinsparungen, Zuverlässigkeit, einfache Herstellung und erweiterte Optionen für die Eigendiagnose (On-Board-Diagnose). Nachteile sind u. a. erhöhte Kosten und die notwendigen speziellen Kenntnisse zur Wartung und Reparatur des Fahrzeugs.

Im Herzen eines CAN-Busses liegt der CAN-Controller. Dieser ist mit allen Bauteilen (Knoten) im Netz über die CAN-H- und CAN-L-Leitungen verbunden. Das Signal ist differenziell, d. h. jede der CAN-Leitungen nutzt die andere Leitung und nicht die Fahrzeugmasse als Bezug. Dies bringt aus Sicht der Störspannungsabwehr bedeutende Vorteile mit sich, wenn das System in einer für Kraftfahrzeuge typischen, mit Störspannungen behafteten Umgebung eingesetzt wird.

Jeder Netzwerkknoten hat seine eigene Adresse (Identifier). Da die Steuergeräte am Bus praktisch parallel sind, empfangen alle Knoten zu jedem Zeitpunkt alle Daten. Ein Knoten reagiert nur, wenn er seine eigene Adresse erkennt. Sendet beispielsweise das ABS-Steuergerät den Befehl zur Aktivierung des Antiblockiersystems, reagiert dieses dementsprechend, der Rest des Netzes ignoriert den Befehl jedoch. Einzelne Knoten können aus dem Netz entfernt werden, ohne die anderen Knoten zu beeinträchtigen.

Da viele verschiedene Fahrzeugsysteme die gleiche Bushardware nutzen, ist es wichtig, dass die verfügbare CAN-Bus-Bandbreite zuerst den sicherheitskritischen Systemen zugeteilt wird. Den Knoten wird normalerweise eine von drei Prioritätsstufen zugewiesen. Motorsteuerungen, Bremsen und Airbags sind zum Beispiel von höchster sicherheitstechnischer Bedeutung und Befehle zur Aktivierung dieser Systeme erhalten die höchste Priorität (1) und werden vor weniger kritischen ausgeführt. Audio- und Navigationsgeräte haben häufig mittlere Priorität (2) und die einfache Aktivierung von Beleuchtung kann die niedrigste Priorität haben (3). Ein „Arbitration“ (Buszuteilung) genannter Vorgang bestimmt die Priorität von Nachrichten. In der Praxis scheinen aus Sicht des Benutzers alle Aktionen unverzüglich ausgeführt zu werden.

Die meisten CAN-Netze von Kraftfahrzeugen arbeiten mit einer Busgeschwindigkeit von 250 kB/s oder 500 kB/s, obwohl einige erhältliche Systeme zu Geschwindigkeiten von bis zu 1 MHz fähig sind. Die neuesten Fahrzeuge nutzen bis zu 3 separate, über Gateways verbundene CAN-Netze, die gewöhnlich über unterschiedliche Geschwindigkeiten verfügen. So können Motorsteuerungsfunktionen über einen Hochgeschwindigkeitsbus mit 500 kB/s und Chassissysteme über einen 250-kB/s-CAN-Bus geleitet werden. Auch andere Funktionen wie Beleuchtung, ICE, Satnav und Spiegel liegen auf einem separaten Eindraht-Bus mit niedriger Geschwindigkeit. Die Daten auf einem der drei Netze sind den anderen beiden Netzwerken über Gateways zugänglich, sodass das Getriebe beispielsweise vom Motorsteuerungssystem Daten erhält und umgekehrt.

Das CAN-Bussystem wird immer häufiger in modernen Fahrzeugen eingesetzt. Dies wird sich mit zunehmender Ausreifung der Technik und Senkung ihrer Kosten verstärkt fortsetzen.

Zusätzliche Informationen - CAN-Testbox

Die 16 Pins am Diagnosestecker sind über die CAN-Testbox zugänglich und wie folgt nummeriert:

Pin 1: 485A (Herstellereigene Daten)
Pin 2: Bus + Leitung J1850
Pin 3: Zukünftiges Upgrade
Pin 4: Fahrgestellerde (MASSE)
Pin 5: Signalerde (SIGNAL)
Pin 6: CAN-High SAE J2284
Pin 7: ISO9141-2 K-Leitung und Kennwort 2000485A
Pin 8: Zukünftiges Upgrade
Pin 9: 485B (Herstellereigene Daten)
Pin 10: Bus - Leitung J1850
Pin 11: Takt
Pin 12: Zukünftiges Upgrade
Pin 13: Zukünftiges Upgrade
Pin 14: CAN-Low SAE J2284
Pin 15: ISO9141-2 L-Leitung und Kennwort 2000
Pin 16: Batterie Spannung V+ (Spannungsversorgung max. 4 Ampere)

AT126-2(DE)

Haftungsausschluss
Diese Online-Hilfe kann ohne vorherige Benachrichtigung geändert werden. Die Informationen darin wurden sorgfältig geprüft und als korrekt erachtet. Die Informationen sind ein Beispiel, das auf unseren Untersuchungen beruht und keine definitive Erklärung. Pico Technology haftet in keiner Weise für irgendwelche Fehler. Jedes Fahrzeug kann anders sein und benötigt individuelle Testeinstellungen.

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