22 let na trhu autoopravárenství

Datová sběrnice CAN BUS

30_datova-sbernice-can

 

Pokračování článku najdete v 11. vydání časopisu AutoEXPERT 2016

Foto: Archiv společnost HR Carsoft

Datová sběrnice CAN BUS

Po delší době vám přinášíme diagnostický článek z dílny specialistů brněnské společnosti HR Carsoft. Tentokrát se vracíme k základům a řeč bude o datových sběrnicích CAN BUS.

 

<M>Historie CAN BUS

CAN (Controller Area Network) je sériová (datová) sběrnice vyvinutá původně společností Bosch. Vývoj sběrnice začal v roce 1983 a oficiálně byla představena v roce 1986. Následně v roce 1992 byl na trh uveden první automobil se sběrnicí CAN od výrobce Mercedes-Benz. Využití CAN sběrnice pro vlastní diagnostiku jednotek však přišlo později.

Cílem CAN sběrnice bylo vytvořit protokol, který by především vedl k úspoře kabeláže a tím i hmotnosti. Dalším cílem bylo zajistit bezpečný přenos informací mezi snímacími, řídicími a výkonovým prvky automobilových systémů. Všechny neuskutečněné žádosti o přenos jsou zpracovány podle jejich priority v systému, a to i v případě nedostatečného přenosu sběrnice. Protokol CAN nestanovuje vlastní úrovně a fyzikální médium. Pro požadovanou aplikaci může tedy sběrnice pracovat s napětím, proudem nebo světlem. Mezi hlavní přednosti protokolu CAN patří nízká latence, kontrola nad chybami, nastavování priority a neustálé monitorování systému.

 

<M>Síťová zapojení CAN v koncernu VW

V rámci koncernu VW jsou používány různé varianty datové sběrnice CAN. První variantou byla datová sběrnice CAN komfortního systému s přenosovou rychlostí 62,5 kb/s. Následovala datová sběrnice CAN hnacího agregátu s přenosovou rychlostí 500 kb/s. Datová sběrnice CAN hnacího agregátu je dnes použita ve všech modelech. Od modelového roku 2000 jsou používány i „nové“ datové sběrnice CAN komfortního systému a informatiky, každá s přenosovou rychlostí 100 kb/s. Nová datová sběrnice CAN komfortního systému/informatiky je schopna si přes přístrojový panel s Gateway, zvaný pouze Gateway, vyměňovat data i s datovou sběrnicí CAN hnacího ústrojí.

 

<M>Vlastnosti CAN sběrnice

Datová sběrnice CAN je dvoudrátový systém s přenosovou rychlostí 100 kb/s (komfortní systém/informatika) nebo 500 kb/s (hnací ústrojí). Datová sběrnice CAN komfortního systému/informatiky je označována také jako Low-Speed-CAN a datová sběrnice CAN hnacího ústrojí jako High-Speed-CAN. Datová sběrnice CAN je zapojena paralelně ke všem řídicím jednotkám příslušného sytému CAN. Obě vedení datové sběrnice CAN jsou nazývána CAN-High a CAN-Low vedení. Fyzická vrstva je tvořena dvěma společně kroucenými vodiči. Vedení jsou nazývána Twisted Pair. PRO ZLOM: SEM OBR 1

Přes tato dvě vedení probíhá výměna dat mezi řídicími jednotkami. K těmto datům patří např. otáčky motoru, hladina palivové nádrže a rychlost. Vedení CAN jsou ve svazku kabelů identifikovatelná podle oranžové základní barvy. Vedení CAN-High datové sběrnice CAN hnacího agregátu je kromě toho označeno černou identifikační barvou. U datové sběrnice CAN komfortního systému je identifikační barva vedení CAN-High zelená a u datové sběrnice CAN informatiky fialová. Vedení CAN-Low mají vždy zelenou identifikační barvu.

<M>Diagnostika vedení CAN

V praxi je možné zkontrolovat stav komunikace na sběrnici CAN mezi řídicími jednotkami. Provést takovou kontrolu je možné přímo v Diagnostickém rozhraní datové sběrnice CAN. V diagnostickém prostředí SuperVAG se po navázání komunikace vybere funkce Čtení bloků naměřených hodnot, jako je na obrázku 2.PRO ZLOM: SEM OBR 2. Následuje výběr bloků hodnot, které se týkají datové sběrnice CAN. Na obrázku 3 je prezentován blok hodnot s číslem 125. PRO ZLOM: SEM OBR 3

Po výběru bloku 125 se zobrazí stav komunikace mezi Diagnostickým rozhraním datové sběrnice CAN a ostatními jednotkami. Obrázek 4 ukazuje správnou komunikaci mezi jednotkou sdružených přístrojů a motoru.PRO ZLOM: SEM OBR 4

 

Stav (hodnota) 1 znamená, že jednotka je zapojena v datové síti CAN a správně se hlásí pro ostatní řídicí jednotky. Při vypnutí a zapnutí zapalování si Diagnostické rozhraní datové sběrnice CAN zkontroluje všechny jednotky na síti a vyhodnocuje jejich zpětnou odezvu.

Pokud dojde k nějakému problému na datové sběrnici a neohlásí se některá z řídicích jednotek, tak se objeví stav 0. To je vidět na obrázku 5.PRO ZLOM: SEM OBR 5 Tento stav může nastat v případě, že je odpojená nebo poškozená datová sběrnice a jednotka se tak neohlásí pro ostatní řídicí jednotky.

 

<M>Diagnostika komfortní sběrnice CAN

Dalším příkladem může být kontrola datové sběrnice komfortu v Diagnostice datové sběrnice CAN. Při výběru kanálu 130 je možné zkontrolovat provozní stav sběrnice. Pokud se objeví status dvoudrát, znamená to, že datová sběrnice je plně funkční a nedochází k žádným problémům na sběrnici. Obrázek 6 prezentuje stav dvoudrát na sběrnici komfortního systému.PRO ZLOM: SEM OBR 6

V případě poruchy na sběrnici komfortu dojde k přepnutí režimu dvoudrát na jednodrát. V tomto případě je komunikace přes diagnostickou zásuvku OBD funkční, ale není možné žádným způsobem provádět operace jako je například kódování jednotky. Obrázek 7 prezentuje stav jednodrát, tedy nouzový režim. PRO ZLOM: SEM OBR 7

 

Při zpracování bylo použito materiálů společnosti HR Carsoft.