Auswirkung höherer Datenraten bei CAN FD (Flexible Datarate) auf die EMV von CAN-Transceivern

Abstract

Trotz der zunehmenden Verwendung von Breitbandverbindungen wie FlexRay und Ethernet im Fahrzeug stellt der vergleichsweise langsame CAN-Bus aufgrund seiner Flexibilität und Einfachheit nach wie vor den Großteil der Netzwerke im Auto dar. Da aufgrund zunehmender Datenmengen auf dem CAN-Bus (u. a. Diagnose, ECU-Programmierung, Komfortfunktionen) die Bandbreitenanforderung steigt, wurde der CAN FD-Standard (Flexible Datarate) ausgearbeitet, der innerhalb des Datenfeldes eines CAN FD-Frames eine Erhöhung der Datenrate zulässt. Das CAN FD-Protokoll gewinnt bei Autoherstellern zunehmend an Bedeutung. Der nächste Schritt ist somit die Untersuchung heutiger CAN-Transceiver und ob sie bei höheren Datenraten die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)-Anforderungen der Fahrzeughersteller erfüllen. Weiterhin muss hinterfragt und geprüft werden, ob etablierte EMV-Messstandards ihre Gültigkeit behalten oder eventuell angepasst werden müssen. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass heutige CAN-Transceiver auch bei höheren Datenraten eingesetzt werden können und eine stabile Kommunikation gewährleistet ist. Das CAN FD-Protokoll bietet damit eine einfach zu realisierende und günstige Möglichkeit zur Erweiterung der verfügbaren Bandbreite des CAN-Busses. Bei Wahl geeigneter Transceiver müssen hierbei lediglich der Controller und die Software, nicht aber der Transceiver oder die Netzwerktopologie, angepasst werden. Bezüglich der EMV-Messergebnisse wird festgestellt, dass aufgrund der Anforderungen an die Störaussendung bei Transceivern mit CAN FD-Eigenschaften eine Filterung mittels Drossel notwendig ist, die auch Vorteile für die Störfestigkeit mit sich bringt. Heute gültige Grenzwerte werden dabei nicht verletzt. Die Untersuchungen bezüglich IC- und Komponentenmessverfahren haben deutlich unterschiedliche Resultate hinsichtlich der Störfestigkeitsmessung ergeben. Hier müssen zukünftig die Messverfahren und die Korrelation der Ergebnisse neu diskutiert und angepasst werden.