Bus CAN dans les voitures modernes. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Appareils électroniques

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L'électronique embarquée d'une voiture moderne comprend un grand nombre d'appareils de direction et de contrôle. Ceux-ci incluent toutes sortes de capteurs, contrôleurs, etc.

Un réseau de communication fiable était nécessaire pour échanger des informations entre eux.

Au milieu des années 80 du siècle dernier, BOSCH a proposé un nouveau concept d'interface réseau CAN (Controller Area Network).

Le bus CAN permet la connexion de tous les appareils pouvant simultanément recevoir et transmettre des informations numériques (système duplex). Le bus lui-même est une paire torsadée. Cette mise en œuvre du bus a permis de réduire l'influence des champs électromagnétiques externes résultant du fonctionnement du moteur et des autres systèmes du véhicule. Un tel bus fournit un débit de transfert de données suffisamment élevé.

En règle générale, les fils du bus CAN sont orange, parfois ils se distinguent par des bandes de couleurs différentes (CAN-High - noir, CAN-Low - orange-marron).

Grâce à l'utilisation de ce système, un certain nombre de conducteurs ont été libérés du circuit électrique de la voiture, ce qui a assuré la communication, par exemple, selon le protocole KWP 2000, entre le contrôleur du système de gestion du moteur et les alarmes standard, les équipements de diagnostic, etc.

Le taux de transfert de données sur le bus CAN peut atteindre jusqu'à 1 Mbps, tandis que le taux de transfert d'informations entre les unités de contrôle (moteur - transmission, ABS - système de sécurité) est de 500 kbps (canal rapide), et le taux de transfert d'informations du système Confort " (unité de contrôle des airbags, unités de contrôle dans les portes de la voiture, etc.) du système d'information et de commande est de 100 kbps (canal lent).

Sur la fig. 1 montre la topologie et la forme d'onde du bus CAN d'une voiture particulière.

Lors de la transmission d'informations à partir de l'une des unités de commande, les signaux sont amplifiés par l'émetteur-récepteur (émetteur-récepteur) au niveau requis.

Riz. 1. Topologie et formes d'onde du bus CAN

Chaque unité connectée au bus CAN a une certaine impédance d'entrée, ce qui entraîne une charge totale sur le bus CAN. La résistance de charge totale dépend du nombre d'unités de commande électroniques et d'actionneurs connectés au bus. Ainsi, par exemple, la résistance des unités de commande connectées au bus CAN de l'unité de puissance est en moyenne de 68 ohms, et le système Confort et le système d'information-commande - de 2,0 à 3,5 kOhm.

Il est à noter qu'à la mise hors tension, les résistances de charge des modules connectés au bus CAN sont désactivées.

Riz. 2. Fragment du bus CAN avec répartition de charge dans les fils CAN High can-Low

Sur la fig. 2 montre un fragment de bus CAN avec répartition de charge dans les lignes CAN-High, CAN-Low.

Les systèmes et les unités de contrôle du véhicule ont non seulement des résistances de charge différentes, mais également des taux de transfert de données, tout cela peut interférer avec le traitement de signaux de différents types.

Pour résoudre ce problème technique, un convertisseur est utilisé pour communiquer entre les bus.

Un tel convertisseur est communément appelé passerelle, cet appareil dans une voiture est le plus souvent intégré à la conception de l'unité de commande, du combiné d'instruments, et peut également être réalisé en tant qu'unité séparée.

De plus, l'interface est utilisée pour entrer et sortir des informations de diagnostic, dont la demande est mise en œuvre via le fil "K" connecté à l'interface ou à un câble de diagnostic de bus CAN spécial.

Dans ce cas, un gros plus dans la réalisation de travaux de diagnostic est la présence d'un seul connecteur de diagnostic unifié (bloc OBD).

Sur la fig. 3 montre un schéma de principe d'une passerelle.

Riz. 3. Schéma fonctionnel de la passerelle

Il convient de noter que sur certaines marques de voitures, par exemple sur la Volkswagen Golf V, les bus CAN du système "Confort" et le système d'info-commande ne sont pas connectés par une passerelle.

Le tableau montre les blocs électroniques et les éléments liés aux bus CAN de l'unité de puissance, du système de confort et du système d'information et de commande. Les éléments et blocs présentés dans le tableau peuvent différer dans leur composition en fonction de la marque de la voiture.

Le diagnostic des défauts du bus CAN est effectué à l'aide d'un équipement de diagnostic spécialisé (analyseurs de bus CAN), d'un oscilloscope (y compris ceux avec un analyseur de bus CHN intégré) et d'un multimètre numérique.

En règle générale, le travail de vérification du fonctionnement du bus CAN commence par la mesure de la résistance entre les fils du bus. Il faut garder à l'esprit que les bus CAN du système Confort et du système d'information et de commande, contrairement au bus du bloc d'alimentation, sont constamment sous tension, par conséquent, pour les vérifier, l'une des bornes de la batterie doit être déconnectée.

Les principaux dysfonctionnements du bus CAN sont principalement liés au court-circuit / circuit ouvert des lignes (ou des résistances de charge sur celles-ci), à une diminution du niveau des signaux sur le bus et à des violations de la logique de son fonctionnement. Dans ce dernier cas, seul un analyseur de bus CAN peut fournir une recherche de défaut.

Bus CAN d'une voiture moderne

Publication : radioradar.net

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