Bussysteme – Schlüsseltechnologien im Kfz

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Jedes elektronische System in Kraftfahrzeugen, ob Motorsteuerung oder Lichtanlage, ist mindestens einem Netzwerk zugeordnet. Überwiegend werden hier die Bussysteme LIN und CAN in verschiedenen Varianten eingesetzt.

Der LIN-Bus besitzt die geringste Datengeschwindigkeit von allen Bussystemen. Als einfache und kostengünstige Variante wird er als Sub-Bus vor allem in Bereichen eingesetzt, wo keine Echtzeitkommunikation erforderlich ist, wie zum Beispiel im Bereich der Klima- und Komfortsteuerung. Er kommt häufig in lokalen Netzwerken zum Einsatz und verbindet beispielsweise folgende Bauteile:

  • Zentralelektronik: Wischermotor, Regensensor
  • Motorsteuerung: Generator, Vorglühanlage
  • Klimasteuerung: Stellklappen, Frischluftgebläse

In diesen Bereichen werden Sensoren und Aktoren über ein „Single Wire“ mit dem Mastersteuergerät verbunden. Das Mastersteuergerät fungiert im LINBus als Gateway zu anderen Bussystemen, meist zum CAN-Bus. Ein LIN-Bus arbeitet nach dem Master-Prinzip. Bei diesem Prinzip besitzt der Master einen Kommunikationsfahrplan. In diesem werden in einer festgelegten Reihenfolge die angeschlossenen Bauteile (Slave) vom Master angesprochen.

Im Ruhezustand herrscht auf dem LIN-Bus ein 12-Volt- Pegel. Für die Erzeugung eines dominanten Bits wird die Spannung auf 0 bis 1,5 Volt gesenkt. Damit ähnelt sein Signal auf der Busleitung dem von vielen Bauteilen, die Binär-Signale senden und empfangen.

Grundsätzlich können alle elektronischen Bauteile, vom Startknopf über den Generator bis zum Lichtschalter und Wischermotor, an einen LIN-Bus angeschlossen sein. Ist die Kommunikation zum zuständigen Master gestört, kann ein Notlaufverhalten für das jeweilige Slave-Bauteil im Steuergerät vorgesehen sein. Ein vollständiges Versagen ist ebenso möglich. Die Aussage, ob ein Bauteil an einem LIN-Bus angeschlossen ist, kann bedingt durch die Begutachtung eines Stromlaufplans erfolgen.

Häufig werden bei einer Störung auch entsprechende Fehlercodes im Steuergerät abgelegt. Zeigt ein Bauteil mit LIN-Anbindung eine Funktionsstörung, bestehen mehrere Möglichkeiten als Ursache:

  • Es fehlen benötigte Eingangssignale.
  • Die Spannungsversorgung ist inkorrekt.
  • Die LIN-Leitung ist oder wird gestört.
  • Das Bauteil selbst ist defekt.
  • Ein anderes Bauteil am LIN stört den Bus.
  • Der Master besitzt keine Aktivität mehr.

Vorgehensweise bei der Fehlersuche

1. Prüfschritt: Fehlercodes auslesen
Durch das Auswerten der Fehlerspeicher aller Systeme in einem Fahrzeug kann ein erstes Einkreisen des Fehlerumfangs erfolgen. In der Regel ist ersichtlich, ob ein Kommunikationsproblem nur zu einem oder zu mehreren Bauteilen besteht.

2. Prüfschritt: Parameter abfragen
Kommunikationsprobleme müssen nicht automatisch zu eindeutigen Fehlercodes führen. Aus diesem Grund sollte immer über den Weg der Parameter eine Klarheit verschafft werden.

3. Prüfschritt: Signalbilder auswerten
Das LIN-Bussignal muss mit einem Zweikanal-Oszilloskop geprüft werden. Der erste Anschluss erfolgt am Master, der zweite Anschluss an dem Bauteil, zu dem ein Kommunikationsproblem besteht. Ist die LINtypische Aktivität erkennbar und werden an beiden Messpunkten die gleichen Pegel erreicht, ist der LINAnschluss in Ordnung.

Trainmobil-Trainings zum Thema:
Elektronik 1: Messtechnik, Stromkreise, Schaltungen
Elektronik 2: Baugruppen, Bauteile und Schaltpläne
Elektronik 3: Signale, Datenübermittlung und Oszilloskopeinsatz
Elektronik 4: CAN/LIN und Bussysteme im Kfz

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