Ford Galaxy / Ford S-MAX. Manual - part 802

Following introduction of the network, only one switch and the software for adaptation of 
the vehicle configuration are required. 

Easier to introduce logical functions 

The term "logical functions" is used to describe the concept whereby certain events trigger 
certain responses. For example, the system is programmed in such a way that if a tail lamp 
fails a message is sent via the Controller Area Network (CAN) to the electronic instrument 
cluster to warn the driver. 

A logical function can be introduced by merely reprogramming the affected control 
modules. In the above case this would be the generic electronic module (GEM) and the 
electronic instrument cluster. The number of components and cables remains the same. 

Simple adaptation of systems to customer demands and market requirements 

Vehicle functions can be adapted to customer demands and market requirements, e.g. in 
the case of the rear fog lamps. In some countries two rear fog lamps are used, whereas in 
other countries only one fog lamp is used on the driver's side. In the past it was necessary 
to stock different spare parts for different markets. Now a single part is sufficient to cover 
all markets - it just needs to be programmed for the specific market. 

Use of similar basic systems for entire series 

Similar networks (hardware) can be used for a wide variety of different vehicles. 

The vehicles only differ in terms of: 

The individual components (modules, sensors, actuated components etc.) which are 
connected to the system.  
The task(s) of the components.  
The definition of the components as standard/optional/accessories.  
The configuration/programming of the system. 

The layout of the network. 

General 

The network is made up of a range of control modules (these are also referred to as nodes) 
which are connected to each other via two communication cables. Each module has its own 
voltage supply and ground connection and receives messages and control commands via 
both communication cables. 

In the event of a break in the circuit, the modules beyond the break cannot communicate 
with other parts of the network. 

Network areas with high and low data transfer rates 

The network consists of two parts. The area with the higher data transfer rate (HS CAN 
bus) transmits signals and messages between the generic electronic module (GEM) and 
control modules which are mostly located in the engine compartment. The area with the 
lower data transfer rate (MS/MM CAN bus) transmits signals and messages between the 
generic electronic module (GEM) and the control modules in the passenger compartment 
and in the luggage compartment. 

The generic electronic module (GEM) represents the interface between the two areas and 
converts the data transfer rate up or down to allow the two areas of the network to 
communicate with each other. 

Data transfer rates 

The Controller Area Network (CAN) uses two data transfer rates. 

The HS CAN bus (high data transfer rate) transfers data at a rate of 500 kBit/s.  
The MS/MM CAN bus (low data transfer rate) transfers data at a rate of 125 kBit/s. 1 

kBit/s = 1024 Bit per second (1 Byte = 8 Bit). 

Terminating resistor 

In order to avoid reflections and interferences in the CAN bus network, a terminating 
resistor is provided for bridging purposes at both ends of the CAN. Each terminating resistor 
has a resistance value of 120 Ohm. 

For the HS CAN bus, the terminating resistors are located in the generic electronic 
module (GEM) and in the powertrain control module (PCM).  
For the MS/MM CAN bus, the terminating resistors are located in the generic electronic 
module (GEM) and in the electronic instrument cluster. 

The two resistors are connected in parallel. The resistance values are as follows: 

When the CAN bus is intact, the resistance is approx. 60 Ohm in both areas of the 
network.  
In the event of a short circuit between the communication lines the resistance is approx. 
0 Ohm. 

Controller Area Network (CAN) Standard 

General 

The CAN bus is a standardized system for multiplex communication. This means that 
multiple control modules can use the same wires for communication without causing 
interference between the different signals. 

The Controller Area Network (CAN) Standard specifies the following: 

The use of two wires (CAN H and CAN L)  
The voltage amplitudes  
The structure of the messages  
The way in which transmission faults are handled 

The lines CAN H and CAN L 

The lines CAN H and CAN L must not be confused with the different data transfer rates HS 
CAN bus and HS CAN bus. The lines CAN H and CAN L are the paths on which signals are 
transmitted within the multiplex communication system. 

Communications take place at different voltages via two separate wires which are twisted in 
pairs. As a result, the network is less susceptible to interference. 

The same message is put out at the same time on both wires with different voltages. 

Binary signal 0 = 2.5V on CAN H and on CAN L  
Binary signal 1 = 4V on CAN H and 1V on CAN L 

The average potential difference between CAN L and ground is approx. 2.3V, or approx. 
2.8V between CAN H and ground. 

These measured values refer to "normal" communications in the Controller Area Network 
(CAN), i.e. cases in which no faults have occurred which would cause the modules to send 
out error messages. 

NOTE: Certain modules, such as the restraints control module (the module for the SRS 
system) and the ABS module or ESP module communicate with their relevant sensors via 
a so-called internal CAN bus. The internal CAN bus systems have nothing to do with the 
communications on the general CAN bus. Instead, they are only used for the purpose of 
transmitting data between sensors and associated modules. 

Messages in the Controller Area Network (CAN) 

A message comprises the following parts: 

An identifier which indicates the identity and priority of the message  
Information data (value, information etc.)  
A check sum which is used to check whether the message is received in full  
And end signal which signals the end of the message 

A complete CAN message is referred to as a signal frame. 

Priority 

Conflicts may arise in a network if several control modules try to send messages at the 
same time as each other. This could for example be the case if the driver applied the 
brakes while the front passenger adjusted the A/C settings and a rear passenger operated 
the electric rear window regulators. The messages need to be prioritized so that safe 
operation can be ensured. In addition, any delays arising as a result of the prioritization 
process must be kept within limits so that the customer preferably does not notice them at 
all. 

In order to avoid conflicts and delays and to ensure perfect operation of the systems, a 
fixed ranking order applies to the messages. 

The priority of a message is defined by the number of zeros at the start of the message; 
the more zeros, the higher the priority. 

Prioritization takes place as follows: 

If the network is available, all modules waiting to send a message deliver the first bit of 
their message.  
All modules register the signals sent out on the network.  
If a zero is sent out by a module then the modules which sent out a "1" wait until the 
network is available again.  
The modules with a zero then send the second bit of their message.  
If a zero is sent out by a module as its second bit then the modules with a "1" wait until 
the network is available again. This process is repeated. 

The message with the highest priority, i.e. the message with the largest number of zeros at 
the start, is sent first. 

The end of a message is made up of seven zeros. It shows the modules that the network is 
free again and that messages can be sent out again according to their priority. 

Two message types 

Two types of message are sent in the system: 

 

Periodic signal frames are sent regularly to indicate the current status of a parameter. 
They are used for types of information which change frequently, e.g. vehicle speed 
signals.  
Event-related signal frames are only sent if certain conditions are met. They are used for 
types of information which occur more rarely, e.g. the opening or closing of a window. 

The messages may also incorporate an update bit which shows how "new" the message is. 

The system always assumes that the messages reach the intended recipient, so no receipt 
acknowledgement signals are sent out. Replies are only sent in response to direct queries 
from other modules. 

However, a receiver module also knows how often it should receive a particular status 
message. If the message is not received then the receiver module can launch an 
emergency running program and/or set a trouble code (DTC). 

Compatibility 

The modules must all speak the same language and be compatible with each other. As a 
result, a standardized communication protocol is used. 

The language of the modules is contained in the signal configuration. If the signal 
configuration of a module does not match the configuration of the other modules than the 
module cannot communicate with them. This means that all modules must have a 
compatible signal configuration. 

In order to check this, the generic electronic module (GEM) sends out an identification 
number for its signal configuration via the Controller Area Network (CAN). The other 
modules compare this number to their own number. If the identification does not match 
then the module stores a trouble code (DTC). The signal configuration is changed 
occasionally, so that new messages are added and old ones are removed. 

Configurations 

The following information is downloaded when a system is configured: 

Type of control modules contained (e.g. generic electronic module (GEM)) - task 
assignments for the individual modules (e.g. this is the module for the driver's door))  
Functions contained (e.g. alarm function on or off)  
Connected components (e.g. whether or not the inclination sensor is relevant for the 
alarm function)  
Output an input messages for each module  
Storage locations for various data 

The configuration needs to be adapted for any accessories which are installed and needs to 
be downloaded again if a module is replaced. The diagnostic unit is used for adaptation and 
downloading. 

NOTE: Two vehicles which otherwise appear identical may behave differently if they have 
different configurations. Parameters may have been changed by the customer or by the 
workshop. 

Error management in the Controller Area Network (CAN) 

General 

The Controller Area Network (CAN) is monitored by the generic electronic module (GEM). If 
the GEM detects a fault in the CAN bus then a trouble code (DTC) is stored in the GEM. 
There are different types of DTC according to the fault type: 

No communications from the module  
Faulty communications 

No communications from the module