Fehlersuche und Diagnose am CAN-Bus

Auch wenn bei modernen Fahrzeugen der CAN-Bus vor der Ablösung steht, weil dessen Leistungsfähigkeit nicht mehr ausreicht, sind noch Millionen Pkw mit dieser Technologie unterwegs. Demnach brauchen Kfz-Profis immer noch das Wissen zur Fehlersuche daran. Wie sich mit Diagnosetestern und Messtechnik Ursachen systematisch einkreisen lassen.

CAN-Bussysteme verbauen die OEMs schon seit Anfang der 1990er Jahre und sind somit jedem Kfz-Profi bekannt. Gehen jedoch elektronische Probleme auf Fehler am Controller Area Network (CAN) zurück, gestaltet sich die Fehlersuche schwierig. Das liegt einerseits an der Tatsache, dass Fehler daran nicht so häufig sind und somit die Routine bei der Fehlersuche fehlt, und andererseits, dass auf dem Bussystem ein Datenaustausch zwischen mehreren Fahrzeugsystemen in alle Richtungen erfolgt.

Dass zudem Steuergerät und Leitungen zum Prüfen oft schwer zugänglich sind, macht das Einkreisen von Fehlern über manuelle Prüfungen nicht leichter. Bevor wir jedoch dazu kommen, erstmal eine kurze Wissensauffrischung zur allgemeinen Funktion des Datenbusses.

Hintergrund

Der Datenbus ermöglicht es, diverse Informationen auszutauschen, ohne für jede Information ein separates Kabel bereitstellen zu müssen. Somit lassen sich etwa Sensorsignale mehrfach nutzen. Beispielsweise informiert das Motormanagement die Steuergeräte der Klimaautomatik und des Automatikgetriebes über die Kühlmitteltemperatur.

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Umgekehrt erhält das Motorsteuergerät von der Klimaanlage das Signal „Klimakompressor ein“ beziehungsweise „aus“. Die Getriebesteuerung informiert das Motormanagement darüber, welche Fahrstufe eingelegt ist und so weiter.

Um all diese und andere Informationen empfangen und senden zu können, ist jedes der in das Controller Area Network eingebundene Steuergerät über zwei Kupferleitungen mit dem Bussystem verbunden. Diese Leitungen, eine wird als CAN-H (high) und die andere CAN-L (low) bezeichnet, laufen in einem Netzknoten zusammen – wodurch alle Steuergeräte miteinander verbunden sind.

Über diese Vernetzung sendet jedes im CAN-System eingebundene Steuergerät einen Binärcode (0 oder 1) zu anderen Teilnehmern oder empfängt einen solchen von anderen Steuergeräten. Ist eine in dem Code enthaltene Information für das empfangende Steuergerät unwichtig, ignoriert es diese.

Um bei unserem Beispiel zu bleiben: Die Klimaanlage bekommt zwar, wie das Motorsteuergerät auch, vom Automatikgetriebe die Information darüber, welche Fahrstufe eingelegt ist – da diese für die Klimasteuerung allerdings nicht relevant ist, ignoriert das Steuergerät diese Mitteilung.

Im Prinzip ähnlich wie bei einer Telefonkonferenz: Ein Teilnehmer sagt etwas, für den einen Zuhörer ist die Information wichtig und informativ, für den anderen nicht.

CAN-Bussysteme und Topologie

Grundsätzlich gibt es zwei CAN-Bustypen. Vernetzen die Entwickler Systeme des Antriebsstrangs, kommt in der Regel der High-Speed-Bus zum Einsatz. Karosserie respektive Komfortsysteme verbindet der Low-Speed-Bus miteinander. Wie die Namen schon erahnen lassen, übertragen sie die jeweiligen Signale mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Zusätzlich sind die Spannungspegel der Signale verschieden. Diese Buspegel sind standardisiert.

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