Der Erklärungsversuch für Nichttechniker


Was heisst CANBUS?
Nachdem bei irgendwelchen Bastel-Aktionen, Reparaturen, Ladegeräten usw. immer wieder vom "CANBUS" die Rede ist, soll an dieser Stelle erklärt werden, was "CANBUS" ist und welche Rolle er bei der Elektrik(!) der neuen BMWs spielt (nämlich keinen).
Der CANBUS (Controller Area Network) ist ein asynchrones, serielles Bussystem und gehört zu den Feldbussen.
Weitere lustige Dinge die nur Elektroniker interessieren --sofern sie es nicht ohnehin wissen-- stehen z.B. bei wikipedia.

 

Zuerst die Theorie:
Also zu was könnte man „das Zeug“ im Mopped gebrauchen?
Nachdem in Kraftfahrzeuge immer mehr Sensoren, Motörchen , etc. eingebaut werden die alle irgendwelche Informationen irgendwohin schicken müssen bzw. Steuerbefehle von „irgendwoher“ bekommen, nimmt die Verkabelung gigantische Ausmasse an. Viele Kabel müssen ziemlich „dick“ sein, nur damit sie nicht abreissen wenn man sie berührt oder zu viel Widerstand bieten um die Signale „verlustlos“ zu leiten. Strom fliesst allerdings praktisch keiner. Nachdem analoge Signale nicht mehr „modern“ sind, sondern vorwiegend Digitales verwendet wird, liegt es nahe den „gesamten Signalkram“ ähnlich wie E-Mails zu übertragen.

Da reicht dann ein einziges Signalkabel! Noch konsequenter gedacht, genügt es jeden Verbraucher, Sensor, etc. nur noch mit Plus und Masse zu versorgen. Im Prinzip also ein fettes Kabel quer durch das Mopped und zu jedem Verbraucher ein Abzweig mit passendem Querschnitt, Masse einfach über den Rahmen. Auf dem „fetten Kabel“ „liegt“ nur ein einziges Potential (12V). Diese Gleichspannung kann man dann mit Steuersignalen überlagern. Allerdings ist dann bei jedem „Teilnehmer“ eine Logik erforderlich die die jeweiligen Steuersignale aus dem allgemeinen Strom filtert bzw. abzuschickende Steuersignale mit Empfänger und Absender versieht.

Beispiel:

Normal wird bei BMW von einem Anschluss-PIN des Blinkgebers ein Kabel zum linken Blinkertaster geführt damit man mit ihm diesen PIN kurz gegen Masse tasten kann und der Blinkgeber so weiss, dass er, über zwei andere Kabel, die beiden linken Blinker immer wieder ein- und ausschalten soll. Zumindest bis sein Ausschalt-PIN, über ein weiteres Kabel vom AUS-Taster gegen Masse getastet wird (SingleWire-Prinzip; seit etlichen Generationen).

Mit CANBUS-Logik funktioniert das so:
Der Taster mitsamt seiner Elektronik bekommt seine Versorgungsspannung von dem „fetten Kabel“. Drückt man drauf, so sendet er über das gleiche „fette Kabel“ eine codierte Nachricht an die Zentralelektronik die im Klartext heisst: „Ich bin’s, der linke Blinktaster. Mach’ mal die linken Blinker an!“ Die Zentralelektronik weiss dass „an“ nur relativ ist und sendet abwechselnd, auch über das „fette Kabel“, die Signale: „Blinker links hinten an; Blinker links vorne an“ und nach einem halben Sekündchen die Signale: „Blinker links hinten aus; Blinker links vorne aus“. Die beiden Blinker"logikteile" merken dass sie adressiert sind und versorgen auf Befehl ihre Leuchtmittel mit Energie (aus dem „fetten Kabel“) oder eben nicht.

Der Temperatursensor quatscht ununterbrochen im Takt: „Ich bin’s, der Temp-Fühler!. Ich hab’ jetzt xx Ohm“. Bei ihm kann es auch sein, dass er nur Meldung machen soll wenn sich sein Messwert ändert und ansonsten still zu sein hat.
So weit die anschauliche Theorie?


Folglich hat jeder Blinker, jeder Temperatursensor, jeder "Teilnehmer" in unseren Motorrädern eine derartige eine Logik eingebaut?
Nee, die gesamte Elektrik ist konventionell verkabelt! Die ZFE ersetzt weitgehend nur Sicherungen, Relais und die bisher einzelnen Elektronikbausteine wie Anzeigedämpfung für den Tank, und den Blinkgeber.
Der CANBUS dient bei BMW-Motorrädern nur der Kommunikation zwischen ABS, Motronik, ZFE und Fahrerdisplay und sonst nix. Der Rest ist Werbung.


ZFE (Zentrale FahrzeugElektronik)
Zu erkennen an den "Verbraucherproblemen", wie beispielsweise der Tatsache, dass man nicht ohne Weiteres LED Blinker anstecken kann, oder dass sich die Steckdose nach 20 Minuten abschaltet weil sie zu dusselig ist um zu bemerken, dass da keiner Strom entnimmt, sondern die Batterie geladen wird.
Daran ist nicht der CANBUS sondern die ZFE "schuld". Nachdem man hier Relais umgangen und Sicherungen durch vermeintlich intelligente Elektronik ersetzt hat, musste man dem Ding auch "Verbrauchswerte" beibringen. "Mehr" oder "zu viel" Verbrauch heisst "abschalten" (früher flog die Sicherung), "zu wenig" bedeutet "Verbraucher defekt" und es wird irgendetwas Lustiges angezeigt (ZFE misst Mist, reagiert und petzt es via CANBUS der Anzeigeeinheit).
Die "korrekten" Verbrauchswerte von z.B. den Blinkern kann der Freundliche ändern (Glühlampe / LED) bzw. kann er dem Gerät beibringen "passt schon, Du brauchst nicht meckern".

Die Praxis
steht der "einfachen Lösung" etwas im Weg. Alle möglichen Geräte verursachen irgendwelche Schwingungen, Spannungsspitzen, etc. und verwirren die  "Schaltzentrale". Sie müsste ständig entscheiden ob es sich um ein Signal handelt oder z.B. ein Relaiskontakt 5 zitterige Anläufe (innerhalb 1/100 sec!) braucht bis er richtig geschlossen hat, oder eine Spule "mal eben" eine Induktionsspannung "in's Netz haut". Daher auch das Streben konventionelle Relais' zu vermeiden (und dann schliesst einer von uns Elektronik-Bauern sein Zusatzfernlicht doch über ein Relais an :-))!
Würde man die CANBUS-Logik konsequent umsetzen und Leistung (z.B. 85 W für konventionelle Blinker), so ergäbe sich ein anderes Problem:

Man müsste die einzelnen Verbraucher „vor Ort“ absichern. Nachdem nur noch eine Ringleitung existiert, kann man zentral keinen einzelnen Verbraucher absichern. Folglich muss die Sicherung (egal ob konventionell oder elektronisch) direkt am Verbraucher sitzen und auch jedes abzweigende Kabel, sofern es weniger Querschnitt hat, extra gesichert, oder das "fette" Kabel jeweils bis zur "Logik" geführt werden.
Oder es werden nur praktisch stromlose Dinge wie Geber, Schalter etc. in die CANBUS-Logik einbezogen und die stromfressenden Verbraucher weiterhin konventionell verkabelt und nur zentral überwacht.
Die machbare Alternative wäre, die Leitung nicht als Ring sondern teilweise als Stern auszuführen und die Sicherungen zentral „im Sternmittelpunkt“  anzubringen. In der Praxis ist das zumindest beim Mopped sinnvoll (und ja auch so gemacht :-)). Schwierig ist z.B. der direkte Weg an der Gabel für die Belaganzeigen des rechten und linken Bremssattels. Allerdings ist die Einsparung von Kabeln ohnehin fragwürdig.
Dabei ist es egal ob die CANBUS-Verkabelung als theoretisches Ein- oder praktisches Mehrleitungssystem ausgeführt wird.

 

Fazit:
Beim Motorrad dient der CANBUS (Controller Area Network) ausschließlich dem Datenaustausch (nicht der Stromversorgung!). Und zwar nur zwischen den einzelnen Steuergeräten- Motor-Elektronik (BMS-K), ABS-Steuergerät; Instrumentenkombi; ZFE (Zentrale FahrzeugElektronik) und sonst nix.


"Datenaustausch" heißt, dass Informationen ausgetauscht werden. Wenn z.B. das ABS-Steuergerät anhand der Sensordaten ermittelt dass das Hinterrad durchdreht (ASC), dann meldet es das über ein Computerprotokoll an die Motorsteuerung, die dann ihrerseits Zündung und Einspritzung abschaltet, bis das ABS-Steuergerät zurückmeldet, dass alles wieder in Ordnung ist.
Ebenso meldet z.B. die ZFE per CANBUS an das Anzeigepanel, wenn z.B. das Rücklicht durchgebrannt ist. Die Instrumentenkombi weiß dann, dass sie die Anzeige des defekten Rücklichts aktivieren muss, etc..

Zu diesem Zweck sind die "teilnehmenden" Steuergeräte mit einer geschirmten CANBUS-Leitung verbunden (>>Mehrleitungssystem)

Für praktisch alle Probleme, Eigenschaften, usw. die dem CANBUS zugeschrieben werden ist die ZFE verantwortlich! Würde man den Begriff „CANBUS“ in Verbindung mit der Elektrik durch „ZFE“ ersetzen, wäre die Fehlerquote bei den Beschreibungen wesentlich geringer.