Barramento CAN em carros modernos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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A eletrônica de bordo de um carro moderno inclui um grande número de dispositivos executivos e de controle. Estes incluem todos os tipos de sensores, controladores, etc.

Uma rede de comunicação confiável era necessária para trocar informações entre eles.

Em meados dos anos 80 do século passado, a BOSCH propôs um novo conceito para a interface de rede CAN (Controller Area Network).

O barramento CAN permite a conexão de quaisquer dispositivos que possam receber e transmitir simultaneamente informações digitais (sistema duplex). O ônibus em si é um par trançado. Essa implementação do ônibus permitiu reduzir a influência de campos eletromagnéticos externos decorrentes do funcionamento do motor e de outros sistemas do veículo. Esse barramento fornece uma taxa de transferência de dados suficientemente alta.

Como regra, os fios do barramento CAN são laranja, às vezes são distinguidos por listras coloridas diferentes (CAN-High - preto, CAN-Low - laranja-marrom).

Graças ao uso deste sistema, um certo número de condutores foi liberado do circuito elétrico do carro, que forneceu comunicação, por exemplo, de acordo com o protocolo KWP 2000, entre o controlador do sistema de gerenciamento do motor e os alarmes padrão, equipamentos de diagnóstico, etc.

A taxa de transferência de dados no barramento CAN pode atingir até 1 Mbps, enquanto a taxa de transferência de informações entre as unidades de controle (motor - transmissão, ABS - sistema de segurança) é de 500 kbps (canal rápido), e a taxa de transferência de informações do sistema Comfort " (unidade de controle para airbags, unidades de controle nas portas do carro, etc.) do sistema de informação e comando é de 100 kbps (canal lento).

Na fig. 1 mostra a topologia e a forma de onda do barramento CAN de um carro de passeio.

Ao transmitir informações de qualquer uma das unidades de controle, os sinais são amplificados pelo transceptor (transceptor) até o nível necessário.

Arroz. 1. Topologia e formas de onda do barramento CAN

Cada unidade conectada ao barramento CAN possui uma certa impedância de entrada, resultando em uma carga total no barramento CAN. A resistência total da carga depende do número de unidades de controle eletrônico e atuadores conectados ao barramento. Assim, por exemplo, a resistência das unidades de controle conectadas ao barramento CAN da unidade de energia é em média 68 ohms, e o sistema Comfort e o sistema de informação-comando - de 2,0 a 3,5 kOhm.

Deve-se observar que quando a alimentação é desligada, as resistências de carga dos módulos conectados ao barramento CAN são desligadas.

Arroz. 2. Fragmento do barramento CAN com distribuição de carga em fios CAN High can-Low

Na fig. 2 mostra um fragmento de barramentos CAN com distribuição de carga nas linhas CAN-High, CAN-Low.

Os sistemas veiculares e as unidades de controle possuem não apenas diferentes resistências de carga, mas também taxas de transferência de dados, tudo isso pode interferir no processamento de sinais de diferentes tipos.

Para resolver este problema técnico, um conversor é usado para comunicação entre os barramentos.

Esse conversor geralmente é chamado de gateway, esse dispositivo em um carro é mais frequentemente incorporado ao design da unidade de controle, painel de instrumentos e também pode ser feito como uma unidade separada.

Além disso, a interface é usada para entrada e saída de informações de diagnóstico, cuja solicitação é implementada através do fio "K" conectado à interface ou a um cabo de diagnóstico de barramento CAN especial.

Neste caso, uma grande vantagem na realização do trabalho de diagnóstico é a presença de um único conector de diagnóstico unificado (bloco OBD).

Na fig. 3 mostra um diagrama de blocos de um gateway.

Arroz. 3. Diagrama de blocos do gateway

Deve-se notar que em algumas marcas de carros, por exemplo, no Volkswagen Golf V, os barramentos CAN do sistema "Comfort" e o sistema de info-comando não estão conectados por um gateway.

A tabela mostra os blocos e elementos eletrônicos relacionados aos barramentos CAN da unidade de potência, o sistema Comfort e o sistema de informação e comando. Os elementos e blocos mostrados na tabela podem diferir em sua composição dependendo da marca do carro.

O diagnóstico de falhas do barramento CAN é realizado usando equipamento de diagnóstico especializado (analisadores de barramento CAN), um osciloscópio (incluindo aqueles com um analisador de barramento CHN integrado) e um multímetro digital.

Como regra, o trabalho de verificação do funcionamento do barramento CAN começa com a medição da resistência entre os fios do barramento. Deve-se ter em mente que os barramentos CAN do sistema Comfort e o sistema de informação e comando, diferentemente do barramento da unidade de potência, estão constantemente energizados, portanto, para controlá-los, um dos terminais da bateria deve ser desconectado.

As principais avarias do barramento CAN estão relacionadas principalmente ao curto-circuito / circuito aberto das linhas (ou resistores de carga nelas), diminuição do nível de sinais no barramento e violações na lógica de sua operação. Neste último caso, apenas um analisador de barramento CAN pode fornecer uma busca de defeitos.

CAN bus de um carro moderno

Publicação: radioradar.net

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