Wprowadzenie. W niniejszym Zeszycie do samodzielnego kształcenia chcielibyśmy wyjaśnić Państwu konstrukcję i zasadę działania magistrali CAN.

Transkrypt

1 186_1.fm Page 2 Monday, October 2, :47 PM Wprowadzenie Wymagania dotyczące bezpieczeństwa jazdy, komfortu jazdy, emisji spalin i zużycia paliwa stale rosną. Wymaga to stale coraz intensywniejszej wymiany informacji między sterownikami. Aby działanie układów elektrycznych i elektronicznych pozostawało przy tym nadal przejrzyste i nie wymagały one zbyt dużo miejsca, potrzebne było do wymiany informacji rozwiązanie korzystne pod względami technicznymi. Magistrala CAN firmy Bosch - to niezwykła technologia. Została ona opracowana specjalnie dla potrzeb techniki samochodowej i rozwinęta dalej przez firmy Volkswagen i Audi. Skrót CAN to w pełnym brzmieniu Controller Area Network oznacza, że sterowniki są połączone ze sobą w sieć, przez którą wymieniają dane. J J J SSP 186/01 Magistralę CAN można przedstawić sobie jako omnibus. Tak jak omnibus przewozi wiele osób, tak magistrala CAN transmituje duże ilości informacji. W niniejszym Zeszycie do samodzielnego kształcenia chcielibyśmy wyjaśnić Państwu konstrukcję i zasadę działania magistrali CAN. 2

2 186_1.fm Page 3 Monday, October 2, :47 PM O czym będzie mowa: Strona Wprowadzenie 2 Magistrala CAN 4 Transmisja danych 10 Działanie 12 Magistrala CAN systemu Komfort 17 Magistrala CAN napędu 24 Sprawdź swoją wiedzę 30 Uwaga / Wskazówka Nowość Zeszyt do samodzielnego kształcenia nie jest instrukcją napraw! Aktualne informacje na temat sprawdzania, regulacji i napraw należy czerpać z odpowiedniej literatury serwisowej. 3

3 186_1.fm Page 4 Monday, October 2, :47 PM Magistrala CAN Transmisja danych Jakie posiadające techniczny sens możliwości przekazywania danych występują obecnie w samochodzie? Możliwość pierwsza Każda informacja wymieniana jest własnym przewodem. Możliwość druga: Wszystkie informacje wymieniane są między sterownikami maksymalnie dwoma przewodami magistrali CAN. Rysunek przedstawia pierszą możliwość, wktórej każda informacja przekazywana jest własnym przewodem. Ogólnie potrzebnych jest przy tym pięć przewodów. sterownik układu Motronic -J220- liczba obrotów silnika zużycie paliwa sterownik automatycznej skrzyni biegów -J217- położenie klapy przepustnicy SSP 186/04 uruchomienie silnika przełączanie biegów w górę / w dół System Fazit: Do każdej informacji potrzebny jest własny przewód. Z tego względu wraz z każdą dodatkową informacją wzrasta również liczba przewodów i liczba numerów identyfikacyjnych sterowników. Z tego powodu transmisja danych jest sensowna tylko przy ograniczonej liczbie informacji koniecznych do wymiany. 4

4 186_1.fm Page 5 Monday, October 2, :47 PM W przeciwieństwie do pierwszej możliwości, wszystkie informacje transmitowane są poprzez magistralę CAN dwoma przewodami. Po obu dwukierunkowych przewodach magistrali CAN transmitowane są te same dane. Bliższe informacje na ten temat zawiera Zeszyt do samodzielnego kształcenia. sterownik układu Motronic -J220- liczba obrotów silnika zużycie paliwa położenie klapy przepustnicy uruchomienie silnika przełączanie biegów w górę / w dół sterownik automatycznej skrzyni biegów -J217- SSP 186/05 System Fazit: W tym rodzaju transmisji danych wszystkie informacje przekazywane są dwoma przewodami. Jest to niezależne od liczby współuczestniczących sterowników i ilości informacji. Z tego względu transmisja danych magistralą CAN jest bardziej celowa, gdy następuje wymiana wielu informacji między sterownikami. 5

5 186_1.fm Page 6 Monday, October 2, :47 PM Magistrala CAN Magistrala CAN stanowi jeden z rodzajów transmisji danych między sterownikami. Łączy ona poszczególne sterowniki w system ogólny. Im więcej informacji posiada sterownik o stanie systemu ogólnego, tym lepiej może sterować poszczególnymi funkcjami. System ogólny w obrębie układu napędowego tworzą: sterownik silnika sterownik automatycznej skrzyni biegów i sterownik systemu ABS System ogólny w obrębie systemu Komfort tworzą: centralny sterownik i sterowniki drzwi sterownik drzwi sterownik systemu ABS centralny sterownik SSP 186/02 sterownik silnika sterownik automatycznej skrzyni biegów Zalety magistrali danych: Jeżeli protokół danych powinien zostać rozszerzony o dodatkowe informacje, wymagane są jedynie zmiany oprogramowania. Nieznaczny udział błędów na skutek stałego sprawdzania wysyłanych informacji przez sterowniki i dodatkowe zabezpieczenia w protokołach danych. Mniej czujników i mniej przewodów sygnałowych na skutek wielokrotnego używania jednego sygnału z czujnika. Możliwa bardzo szybka transmisja danych między sterownikami. Oszczędność miejsca dzięki mniejszym sterownikom i mniejszym wtyczkom sterowników. Magistrala CAN jest znormalizowana na całym świecie. Z tego względu również za jej pomocą mogą wymieniać dane między sobą sterowniki różnych producentów. 6

6 186_1.fm Page 7 Monday, October 2, :47 PM Zasada transmisji danych Transmisja danych za pomocą magistrali CAN działa podobnie jak telekonferencja. Uczestnik (sterownik) wprowadza ( mówi ) swoje dane do sieci przewodów, podczas gdy inni uczestnicy dane te wspólnie odsłuchują. Niektórzy uczestnicy uważają te dane za intersujące i będą je wykorzystywać. Inni natomiast nie korzystaja z nich. sterownik 1 sterownik 2 SSP 186/06 sterownik 4 sterownik 3 przewód magistrali CAN 7

7 186_1.fm Page 8 Monday, October 2, :47 PM Magistrala CAN Z jakich elementów składa się magistrala CAN? W skład jej wchodzą: urządzenie kontrolne (controller), nadajnik-odbiornik (transceiver), dwie końcówki magistrali danych i dwa przewody magistrali danych. Elementy magistrali danych, aż do jej przewodów znajdują się w sterownikach. W sterownikach od chwili wprowadzenia ich dotychczasowego działania, nic nie uległo zmianie. Mają one następujące zadania: Układ kontrolny (controller) magistrali CAN otrzymuje dane z mikrokomputera w sterowniku, które mają być wysłane. Przygotowuje je i przekazuje dalej magistralą CAN do nadajnika-odbiornika (transceivera) Tak samo też otrzymuje on od nadajnikaodbiornika magistrali CAN dane, przygotowuje je również i przekazuje je dalej do mikrokomputera w sterowniku. Nadajnik-odbiornik magistrali CAN (transceiver) jest nadajnikiem (transmitt - wysyłać) i odbiornikiem (receive - odbierać). Przekształca dane z urządzenia kontrolnego magistrali CAN w sygnały elektryczne i przesyła je przewodami magistrali danych. Tak samo odbiera on dane i przekształca je dla potrzeb układu kontrolnego (controller) magistrali CAN. Zakończenie magistrali danych jest rezystancją. Uniemożliwia ona, aby wysłane dane nie powracały z końca jako echo i nie ulegały zafałszowaniu. Przewody magistrali danych są dwukierunkowe i służą do transmisji danych. Oba przewody określane są jako CAN high i CAN low. Sterownik układu Motronic -J220- z urządzeniem kontrolnym (controller) magistrali CAN i nadajnikiemodbiornikiem magistrali CAN. Sterownik automatycznej skrzyni biegów -J217- z urządzeniem kontrolnym (controller) magistrali CAN i nadajnikiem-odbiornikiem magistrali CAN. końcówka magistrali danych SSP 186/03 przewód magistrali CAN końcówka magistrali danych 8

8 186_1.fm Page 9 Monday, October 2, :47 PM W magistrali danych nie jest określony żaden odbiornik. Dane wysyłane są poprzez magistralę danych i z reguły odbierane i analizowane przez wszystkich użytkowników magistrali. Przebieg transmisji danych: Przygotowanie danych Dane dla układu kontrolnego magistrali CAN przygotowywane są do wysłania przez sterownik. Sprawdzanie danych Sterowniki sprawdzają, czy odebrane dane są potrzebne dla ich funkcjonowania, czy też nie. Wysyłanie danych Nadajnik-odbiornik magistrali CAN otrzymuje dane z układu kontolnego magistrali CAN, przekształca je w sygnały elektryczne i wysyła. Przyjmowanie danych Jeżeli dane są ważne, zostają przyjęte i opracowane, a w przeciwnym razie pominięte. Odbiór danych Wszystkie inne sterowniki, które są połączone wsieć poprzez magistralę CAN, są tylko odbiornikami. sterownik 1 sterownik 2 sterownik 3 sterownik 4 przejmowanie danych przygotowanie danych przejmowanie danych sprawdzanie danych sprawdzanie danych sprawdzanie danych odbiór danych wysyłanie odbior danych odbiór danych danych SSP 186/07 przewód magistrali danych 9

9 186_2.fm Page 10 Monday, October 2, :50 PM Transmisja danych Jakie informacje przekazuje magistrala CAN? Magistrala transmituje w krótkich odstępach czasu protokół danych między sterownikami. Jest on podzielony na siedem zakresów. Protokół danych: Składa się z różnej liczby następujących po sobie bitów. Liczba bitów protokołu danych jest zależna od wielkości pola danych. Na rysunku pokazano strukturę protokołu danych. Jest on identyczny na obu przewodach magistrali danych. W treści niniejszego Zeszytu do samodzielnego kształcenia dla uproszczenia przedstawiany jest na rysunkach zawsze tylko jeden przewód magistrali danych. Jeden bit jest najmniejszą jednostką informacji (stan włączenia na jednostkę czasu). W elektronice w zasadzie ta informacja może posiadać tylko wartość 0 lub 1 albo tak lub nie. pole początku (1 bit) pole statusu (11 bitów) 1 bit = nieużywany pole danych (maksymalnie 64 bity) pole potwierdzania (2 bity) SSP 186/08 pole sprawdzania (6 bitów) pole zabezpieczenia (16 bitów) pole końca (7 bitów) 10

10 186_2.fm Page 11 Monday, October 2, :50 PM Siedem zakresów: Pole początku zaznacza początek protokołu diagnozy. Przewodem magistrali CAN-high wysyłany jest bit ok. 5 V (zależnie od systemu), a przewodem magistrali CAN-low bit ok. 0 V. SSP 186/09 W polu statusu ustalany jest priorytet protokołu danych. Jeżeli np. dwa sterowniki mają jednocześnie wysłać protokół danych, to ten o wyższym priorytecie ma pierwszeństwo. SSP 186/10 W polu sprawdzania występuje ilość informacji znajdujących się w polu danych. W ten sposób każdy odbiorca może sprawdzić, czy chce odebrać wszystkie informacje. SSP 186/11 W polu danych transmitowane są informacje dla innych sterowników. SSP 186/12 Pole zabezpieczenia służy do rozpoznawania zakłóceń podczas transmisji. SSP 186/13 W polu potwierdzania odbiorcy sygnalizują nadawcy, czy prawidłowo odebrali protokół danych. Jeżeli rozponano usterkę, informują o tym nadawcę. Na podstawie tego nadawca powtarza swoją transmisję. SSP 186/14 Pole końca kończy protokół danych. Jest to ostatnia możliwość zgłoszenia usterek, które prowadzą do powtórzenia czynności. SSP 186/15 11

11 186_2.fm Page 12 Monday, October 2, :50 PM Działanie Jak powstaje protokół danych? Protokół danych składa się z kilku bitów następujących po sobie. Każdy bit może zawsze posiadać tylko stan lub wartość 0 albo 1. W celu wyjaśnienia, jak tworzony jest stan o wartości 0 lub 1, prosty przykład: Przełącznik świateł Za pomocą tego przełącznika można światła włączać lub wyłączać. Tzn. występują tutaj dwa różne stany przełącznika świateł. Stan przełącznika świateł o wartości 1 Przełącznik zamknięty Światło świeci się Stan przełącznika świateł o wartości 0 Przełącznik otwarty Światło nie świeci się SSP 186/17 SSP 186/16 W magistrali CAN działa to na tej samej zasadzie. Nadajnik-odbiornik (transceiver) może również wytworzyć dwa różne stany jednego bitu. odbiorniknadajnik magistrali CAN odbiorniknadajnik magistrali CAN SSP 186/18 Stan bitu o wartości 1 Nadajnik-odbiornik otwarty, przełącza po 5 V w zakresie systemu Komfort (zakres impulsu ok. 2,5 V). Napięcie na przewodzie magistrali danych ok. 5V w zakresie systemu Komfort (zakres impulsu ok. 2,5 V) Stan bitu o wartości 0 Nadajnik-odbiornik zamknięty, przełącza na masę Napięcie na przewodzie magistrali danych ok. 0V 5 V 5 V 0 V 0 V 12

12 186_2.fm Page 13 Monday, October 2, :50 PM W poniższej tabeli widać jak mogą być transmitowane informacje za pomocą bitów połączonych w kolejności. Przy dwóch bitach występują cztery różne wersje. Każdej wersji można przyporządkować jedną informację, która obowiązuje wszystkie sterowniki. Wyjaśnienie: Jeżeli 1 bit wysyłany jest z wartością 0 V, a bit 2 również z wartością 0 V, informacja w tabeli brzmi podnośnik szyby jest właśnie w ruchu lub temperatura płynu chłodzącego wynosi 10 C. Możliwa wersja 2. bit 1. bit Graficznie Informacja: stan podnośnika szyby Informacja: temperatura płynu chłodzącego Pierwsza 0 V 0 V w ruchu 10 C Druga 0 V 5 V w stanie spoczynku 20 C Trzecia 5 V 0 V w zakresie odbioru 30 C Czwarta 5 V 5 V w rozpoznaniu stanu zablokowania u góry 40 C Poniższa tabela przedstawia jak zwiększa się liczba informacji wraz z każdym dodatkowym bitem. Wersje bitu z 1 bitem Możliwa informacja Wersje bitu z2bitami Możliwa informacja Wersje bitu z 3 bitami Możliwa informacja 0 V 10 C 0 V, 0 V 10 C 0 V, 0 V, 0 V 10 C 5 V 20 C 0 V, 5 V 20 C 0 V, 0 V, 5 V 20 C 5 V, 0 V 30 C 0 V, 5 V, 0 V 30 C 5 V, 5 V 40 C 5 V, 0 V, 0 V 40 C 0 V, 5 V, 5 V 50 C 5 V, 0 V, 5 V 60 C 5 V, 5 V, 0 V 70 C 5 V, 5 V, 5 V 80 C Im więcej bitów następuje po sobie, tym więcej może być przekazywanych informacji. Wraz z każdym dodatkowym bitem podwaja się liczba możliwych informacji. 13

13 186_2.fm Page 14 Monday, October 2, :50 PM Działanie Doprowadzenie przewodu magistrali CAN Jeżeli protokół danych ma być jednocześnie wysłany do kilku sterowników, nalezy zdecydować, który sterownik najpierw jest w kolejności. Protokół danych o najwyższym priorytecie jest wysyłany jako pierwszy. Dlatego protokół danych ze sterownika systemu ABS / EDS jest ważniejszy ze względów bezpieczeństwa, niż protokół ze sterownika automatycznej skrzyni biegów ze względu komfortu jazdy. W jaki sposób rozpoznawany jest priorytet tego protokołu danych? Każdemu protokołowi danych, odpowiednio do jego priorytetu w polu statusu, przyporządkowany jest kod, składający się z jedenastu bitów. Poniżej widać priorytet trzech protokołów danych. W jaki sposób następuje przydzielanie? Każdy bit posiada wartość, której przyporządkowana jest wartościowość. Jest ona ważna albo pod względem wyższości albo pod względem niższości. Priorytet Protokół danych Pole statusu 1 hamulce I silnik I Bit z Wartość Wartościowość 3 skrzynia biegów I V 0 wyższa wartość 5 V 1 niższa wartość SSP 186/19 przewód magistrali 14

14 186_2.fm Page 15 Monday, October 2, :50 PM Wszystkie trzy sterowniki rozpoczynają jednocześnie przesyłanie protokołu danych. Jednocześnie należy porównywać bit za bitem na przewodzie magistrali danych. Jeżeli sterownik wysyła bit o niskiej wartości, a rozpoznaje bit o wyższej wartości, przestaje wtedy nadawać i staje się odbiornikiem. Przykład: 1. bit: - sterownik systemu ABS / EDS przesyła bit o wyższej wartości. - sterownik układu Motronic przesyła również bit o wyższej wartości. - sterownik automatycznej skrzyni biegów wysyła bit o niższej wartości i rozpoznaje w przewodzie magistrali danych bit o wyższej wartości. W ten sposób traci "przydział" i staje się odbiornikiem. 2. bit: - sterownik systemu ABS / EDS przesyła bit o wyższej wartości. - sterownik układu Motronic wysyła bit o niższej wartości i rozpoznaje na przewodzie magistrali danych bit o wyższej wartości. W ten sposób traci "przydział" i staje się odbiornikiem. 3. bit: - sterownik systemu ABS / EDS posiada najwyższy priorytet i wygrywa przez to "przydział". Wysyła on swój protokół danych dalej do końca. Po wysłaniu do końca przez sterownik systemu ABS / EDS protokołu danych, inne sterowniki próbują ponownie wysłać swój protokół danych. sterownik systemu ABS / EDS sterownik układu Motronic sterownik automatycznej skrzyni biegów niższa wartość przewód magistrali danych wyższa wartość SSP 186/20 sterownik automatycznej skrzyni biegów traci sterownik układu Motronic traci 15

15 186_2.fm Page 16 Monday, October 2, :50 PM Działanie Źródła zakłóceń: Źródłami zakłóceń w samochodzie są elementy, podczas pracy których powstają iskry albo otwierane lub zamykane są obwody prądowe. Innymi źródłami zakłóceń są na przykład telefony komórkowe lub stacje nadawcze, a więc wszystko to, co wytwarza fale elektromagnetyczne. Te fale elektromagnetyczne mogą wywierać wpływ na transmisję danych lub zafałszowywać. SSP 186/ * 8 # W celu uniknięcia wpływów zakłóceń na transmisję danych, dwa przewody magistrali danych zostały ze sobą skręcone. Jednocześnie zapobiega to również promieniowaniu zakłócającemu ewent. emitowanego z przewodu magistrali danych. W każdym z przewodów napięcie jest względem drugiego przeciwstawne. Dlatego suma napięć w każdej chwili jest stała, a efekty elektromagnetyczne pola obu przewodów magistrali danych znoszą się wzajemnie. Przewód magistrali danych chroniony jest przed promieniowaniem zakłócającym, a w kierunku na zewnątrz jest prawie obojętny. Oznacza to, że: Jeżeli na jednym przewodzie magistrali danych występuje napięcie ok 0 V, napięcie na drugim przewodzie jest ok. 5 V i odwrotnie. około 0 V SSP 186/29 około 5 V 16

16 186_2.fm Page 17 Monday, October 2, :50 PM Magistrala CAN systemu Komfort Magistrala CAN w systemie Komfort W zakresie systemu Komfort magistrala CAN łączy aktualnie sterowniki systemu Komfort. Są to: - centralny sterownik i - dwa lub cztery sterowniki drzwi. Struktura magistrali CAN w systemie Komfort Przewody sterowników zbiegają się w formie gwiazdy w jednym punkcie. Zaletą jest to, że w razie awarii jednego sterownika, inne sterowniki mogą w dalszym ciągu wysyłać swoje protokoły danych. Dane transmitowane są przez następujące funkcje systemu Komfort: centralny zamek elektryczne podnośniki szyb przełącznik oświetlenia elektrycznie ustawiane i ogrzewane lusterka zewnętrzne diagnoza własna SSP 186/21 Jakie zalety posiada magistrala CAN systemu Komfort? Prowadzonych jest mniej przewodów przez miejsca zamocowania drzwi. W razie zwarcia z masą, z potencjałem plus lub wzajemnego zwarcia przewodów, magistrala CAN przechodzi w tryb awaryjny i przełącza się na 1-przewodowy tryb pracy. Potrzebnych jest mniej przewodów diagnostycznych, ponieważ ogólna diagnoza własna przebiega przez centralny sterownik. 17

17 186_2.fm Page 18 Monday, October 2, :50 PM Magistrala CAN systemu Komfort Cechy magistrali CAN w systemie Komfort Magistrala danych składa się z dwóch przewodów, które przenoszą informacje. SSP 186/22 W celu uniknięcia zakłóceń elektromagnetycznych i promieniowania, obydwa przewody są wzajemne skręcone. Należy zwrócić uwagę na odstępy w skręceniu przewodów. SSP 186/24 Magistrala danych pracuje z prędkością 62.5 Kbit/s (62500 bit/s). Znajduje się ona w zakresie prędkości (low speed) od Kbit/s. Transmisja protokołu danych trwa ok. 1 milisekundę. SSP 186/23 Każdy sterownik usiłuje wysyłać swoje dane w odstępie 20 milisekund. Kolejność wg priorytetu 1. Centralny sterownik 2. Sterownik po stronie kierowcy 3. Sterownik po stronie przedniego pasażera 4. Sterownik tylny lewy 5. Sterownik tylny prawy SSP 186/ ms 2 20 ms 20 ms 4 SSP 186/26 Ponieważ w systemie Komfort można przekazywać dane z relatywnie niewielką prędkością, możliwe jest zastosowanie nadajnikaodbiornika o mniejszej mocy. Zaletą jest, że w przypadku usterki przewodu magistrali danych może nastąpić przełączenie na 1-przewodowy tryb pracy. Można nadal przekazywać dane. 18

18 186_2.fm Page 19 Monday, October 2, :50 PM Informacje w systemie Komfort Są informacje o stanach poszczególnych funkcji. Na przykład jakie zdalne sterowanie radiowe było obsługiwane, jaki stan ma w tej chwili centralny zamek, czy występują usterki i tak dalej. Dla przykładu tabela przedstawia część pola danych ze sterownika drzwi kierowcy. Widać przy tym jak i jakie informacje są transmitowane o stanie centralnego zamka i elektrycznego podnośnika szyby. Stan funkcji Informacja Kolejność bitów 5. bit 4. bit 3. bit 2. bit 1.bit Centralny zamek Elektryczne podnośniki szyby stan podstawowy funkcja SAFE (zabezpieczony) zablokowany drzwi odblokowane drzwi zablokowane odblokowany nieprawidłowy sygnał z czujników wejścia usterka stanu w ruchu w stanie spoczynku w zakresie odbioru górne rozpoznanie zablokowania 0 V, 0 V 0 V, 5 V 5 V, 0 V 5 V, 5 V 0 V, 0 V, 0 V 0 V, 0 V, 5 V 0 V, 5 V, 0 V 0 V, 5 V, 5 V 5 V, 0 V, 0 V 5 V, 0 V, 5 V 5 V, 5 V, 0 V 5 V, 5 V, 5 V Wartość bitów Przykład możliwej kolejności bitów 1 = 5 V 0 = 0 V 5. bit 4. bit 3. bit 2. bit 1. bit SSP 186/27 Kolejność bitów Wartość Napięcie na przewodzie magistrali danych Znaczenie informacji 3 do V, 0 V, 5 V centralny zamek jest odblokowany 5 do V, 0 V szyba okna znajduje się w obszarze między górnym położeniem krańcowym (całkowicie zamknięta) a 4 mm poniżej uszczelki okna 19

19 186_3.fm Page 20 Monday, October 2, :14 PM Magistrala CAN systemu Komfort Połączenia sieciowe sterowników w systemie Komfort Sterowniki: X 31 -J386- -J387- sterownik drzwi kierowcy sterownik drzwi przedniego pasażera M S37 S38 -J388- sterownik tylnych lewych drzwi -J389- sterownik tylnych prawych drzwi -J393- centralny sterownik systemu Komfort M M Bezpieczniki S6 bezpiecznik zacisku 15, centralny sterownik S14 bezpiecznik zacisku 30, centralny sterownik S37 bezpiecznik zacisku 30 podnośnik szyby S238 bezpiecznik zacisku 30 centralny zamek M M J386 Kodowanie kolorami: sygnał wejściowy sygnał wyjściowy plus masa przewód magistrali danych high / low M M J388 SSP 186/

20 30 15 X 31 J393 S6 S14 M K J387 M M M M J389 M M 31 21

21 186_4.fm Page 22 Monday, October 2, :01 PM Magistrala CAN systemu Komfort Diagnoza własna magistrali CAN w systemie Komfort Diagnoza własna odbywa się za pomocą testera V.A.G 1551 / 52 lub VAS 5051 pod słowem adresowym: 46 System Komfort Wszystkie sterowniki, które wymieniają między sobą informacje za pomocą magistrali CAN, muszą być traktowane w diagnozie własnej i podczas poszukiwania usterek jak system ogólny. VAS 5051 Następujące funkcje dotyczą magistrali CAN Funkcja 02 - Odczyt pamięci usterek SSP 186/42 W pamięci usterek zostają pokazane dwie usterki specjalnie dla magistrali CAN. Magistrala danych systemu Komfort Usterka zostaje zapisana, gdy transmisja danych między dwoma lub kilkoma sterownikami ulegnie awarii. Możliwe przyczyny usterki: - uszkodzone sterowniki - przerwane oba przewody magistrali danych lub - przerwane złącza wtykowe Magistrala danych systemu Komfort w trybie awaryjnym Ta usterka zostaje pokazana, gdy magistrala CAN przeszła w tryb pracy awaryjnej. Możliwe przyczyny usterki: - przerwany przewód magistrali danych lub - złącze wtykowe przerwane Informacja dla drukarki testera V. A.G Magistrala danych systemu Komfort SSP 186/40 Informacja dla drukarki testera V. A.G magistrala danych systemu Komfort w trybie awaryjnym SSP 186/40 22

22 186_4.fm Page 23 Monday, October 2, :01 PM Funkcja 08 - Odczyt bloku wartości mierzonych W numerze grupy wskazań 012 Centralny sterownik są cztery pola wskazań, które dotyczą magistrali danych. Pole wskazań 1: Check Bus Tutaj pokazywane jest, czy magistrala danych jest sprawna, czy uszkodzona (np. usterka jednego przewodu). Dotychczas za pomocą dostępnych środków warsztatowych sprawdzanie bezpośredniej transmisji danych poprzez magistralę CAN nie jest możliwe. Pole wskazań 2: wyposażenie z przodu Tutaj wskazywane jest, które sterowniki z przodu są zamontowane i biorą udział w transmisji danych. Pole wskazań 3: wyposażenie z tyłu Tutaj wskazywane jest, które sterowniki z tyłu są zamontowane i biorą udział w transmisji danych. Pole wskazań 4: wyposażenie dodatkowe Tutaj wskazywane jest, czy zamontowany jest system pamięci przestawiania siedzenia i lusterka. Oba systemy (system Komfort i system pamięci) wymieniają dane między sobą. Grupa wskazań Centralny sterownik Odczyt bloku wartości mierzonych 12 xxx xxx xxx xxx Wskazanie na wyświetlaczu Pola wskazań Wartość wymagana Wyposażenie dodatkowe Pamięć / pusta 1) Wyposażenie z tyłu Wyposażenie z przodu TL TL i TP TP pusta 1) kierowca kierowca i przedni pasażer przedni pasażer pusta 1) Check Bus magistrala dan. sprawna magistrala dan. niespr. SSP 186/41 23

23 186_4.fm Page 24 Monday, October 2, :01 PM Magistrala CAN napędu Magistrala CAN w zakresie układu napędowego Magistrala CAN łączy: sterownik układu Motronic sterownik systemu ABS / EDS sterownik automatycznej skrzyni biegów i Obecnie transmitowanych jest przy tym dziesięć protokołów danych. Pięć ze sterownika układu Motronic, trzy ze sterownika systemu ABS / EDS i dwa ze sterownika automatycznej skrzyni biegów. sterownik układu Motronic sterownik systemu ABS / EDS sterownik automatycznej skrzyni biegów SSP 186/32 magistrala danych (z zewnętrznym węzłem) Jaką szczególną zaletę posiada magistrala CAN w zakresie układu napędowego? Dużą prędkość transmisji. Na skutek tego sterowniki informowane są bardzo dokładnie o aktualnym stanie systemu ogólnego i mogą optymalnie realizować swoje funkcje. 24

24 186_4.fm Page 25 Monday, October 2, :01 PM Cechy magistrali CAN w zakresie układu napędowego Magistrala danych składa się z dwóch przewodów, które przenoszą informacje. SSP 186/22 W celu uniknięcia zakłóceń elektromagnetycznych i promieniowania, obydwa przewody są wzajemne skręcone. Należy zwrócić uwagę na odstępy w skręceniu przewodów. SSP 186/24 Magistrala danych pracuje z prędkością 500 Kbit/s ( bit/s). Znajduje się ona w zakresie prędkości (high speed) od 125 do 1000 Kbit/s. Transmisja protokołu danych trwa ok. 1 milisekundę. Transmisja danych protokołu trwa ok. 0,25 milisekundy. SSP 186/23 W zależności od sterownika następuje wysyłanie danych w odstępie 7 do 20 milisekund. Kolejność wg priorytetu: 1. Sterownik systemu ABS / EDS 2. Sterownik układu Motronic 3. Sterownik automatycznej skrzyni biegów SSP 186/ ms 10 ms 10 ms 3 SSP 186/38 W zakresie napędu dane muszą być przekazywane bardzo szybko, aby były optymalnie wykorzystywane. Odpowiedzialny jest za to odbiornik - nadajnik (transceiver) o dużej mocy. Odbiornik-nadajnik umożliwia transmisję danych między dwoma zapłonami. Dzięki temu odebrane dane mogą zostać wykorzystane już do następnego impulsu zapłonu. 25

25 186_4.fm Page 26 Monday, October 2, :01 PM Magistrala CAN napędu Informacje w zakresie układu napędowego Jakie informacje są transmitowane? Są to informacje bardzo ważne dla zadań poszczególnych sterowników. Ze względów bezpieczeństwa dotyczących sterownika systemu ABS / EDS, ze względów sterowania zapłonem i dawką wtrysku sterownika silnika jak również ze względów komfortu jazdy w przypadku sterownika automatycznej skrzyni biegów. Dla przykładu tabela przedstawia część protokołu danych i odpowiednich pól danych. Kolejność wg priorytetu Protokół danych z Przykłady informacji 1 sterownik systemu ABS / EDS - żądanie regulacji systemu zapobiegającego poślizgowi kół napędzanych podczas hamowania silnikie (MSR) - żądanie regulacja poślizgu napędu (ASR) 2 sterownik silnika, protokół danych 1 3 sterownik silnika, protokół danych 2 4 sterownik automatycznej skrzyni biegów - liczba obrotów silnika - położenie klapy przepustnicy - kick-down - temperatura płynu chłodzącego - prędkość samochodu - zmiana zakresu jazdy - skrzynia biegów w trybie awaryjnym - położenie dźwigni przełączania zakresów W dolnej tabeli widać przykładową budowę poszczególnych informacji. Z powodu ogromnej ilości informacji do transmitowania pokazywana jest tylko ich część. Aktualne położenie przepustnicy transmitowane jest za pomocą 8 bitów. Wynika z tego 256 różnych konfiguracji następującej po sobie kolejności bitów. Dzięki temu to można przekazywać w odstępach 0,4 położenia klapy przepustnicy w zakresie od 0 do 102. Kolejność Położenie klapy przepustnicy bitów ,0 kąta otwarcia przepustnicy ,4 kąta otwarcia przepustnicy ,8 kąta otwarcia przepustnicy ,6 kąta otwarcia przepustnicy ,0 kąta otwarcia przepustnicy 26

26 186_4.fm Page 27 Monday, October 2, :01 PM Połączenia sieciowe sterowników w zakresie układu napędowego -J104- -J217- -J220- sterownik systemu ABS / EDS sterownik automatycznej skrzyni biegów sterownik układu Motronic SSP 186/34 J220 W zakresie układu napędowego, w przeciwieństwie do systemu Komfort, pokazywana jest tylko część systemu ogólnego. W takim przypadku należy jedynie przedstawić jak sterowniki są połączone ze sobą w sieci. J217 J104 Węzeł znajduje się z reguły poza sterownikami w wiązce przewodów. SSP 186/43 węzeł W wyjątkowym przypadku węzeł znajduje się w sterowniku silnika. Poniższy rysunek przedstawia węzeł, w którym zbiegają się przewody w obszarze sterownika silnika. sterownik układu Motronic sterownik automatycznej skrzyni biegów sterownik systemu ABS / EDS SSP 186/39 magistrala danych CAN (z węzłem wsterowniku układu Motronic) 27

27 186_4.fm Page 28 Monday, October 2, :01 PM Magistrala CAN napędu Diagnoza własna magistrali CAN w zakresie układu napędowego Diagnoza własna odbywa się za pomocą testerów V.A.G 1551 / 52 lub VAS 5051 pod słowami adresowymi: 01 dla elektroniki silnika 02 dla elektroniki skrzyni biegów 03 dla elektroniki systemu ABS Wszystkie sterowniki, które wymieniają między sobą informacje, muszą być traktowane w diagnozie własnej i podczas poszukiwania usterek jako system ogólny. VAS 5051 SSP 186/42 Następujące funkcje dotyczą magistrali CAN: Funkcja 02 - Odczyt pamięci usterek końcówka magistrali danych Usterka zostaje zapisana w sterownikach, gdy transmisja danych między sterownikami ulegnie zakłóceniu. jeden lub kilka przewodów magistrali danych ma przerwę. SSP 186/35 Przewody magistrali danych mają wzajemne zwarcie. SSP 186/36 Przewód magistrali danych ma zwarcie z masą lub potencjałem plus. SSP 186/37 Uszkodzony jest jeden lub kilka sterowników. końcówka magistrali danych 28

28 186_4.fm Page 29 Monday, October 2, :01 PM Notatki 29

29 186_4.fm Page 30 Monday, October 2, :01 PM Sprawdź swoją wiedzę 1. W magistrali CAN: A B wszystkie informacje wysyłane są maksymalnie dwoma przewodami. dla każdej informacji potrzebny jest jeden przewód. 2. Zalety magistrali CAN to: A B C D mniej czujników i przewodów sygnałowych na skutek wielokrotnego używania uzyskanie miejsca dzięki mniejszym sterownikom i wtyczkom sterowników możliwa bardzo szybka transmisja danych nieznaczna ilość usterek na skutek ciągłego sprawdzania protokołów diagnozy 3. Magistralą CAN można transmitować za pomocą trzech bitów maksymalnie do A B C trzech informacji, sześciu informacji lub ośmiu informacji. 4. Magistrala CAN A B podlega diagnozie własnej, nie podlega diagnozie własnej. 5. Na co należy zwrócić uwagę przy diagnozie własnej i poszukiwaniu usterek? A B C Na nic, ponieważ diagnoza własna i poszukiwanie usterek nie są możliwe. Wszystkie sterowniki, które wymieniają między sobą informacje, muszą być traktowane jako system ogólny. Każdy sterownik sprawdza się samodzielnie. 30

30 186_4.fm Page 31 Monday, October 2, :01 PM Notatki 1. A; 2. A, B, C, D; 3. C; 4. A; 5. B 31