CAN-bus — gdy urządzenia sterujące samochodu się komunikują

Cele umiejętności dla mechanika aut osobowych wspominają to z nazwy: powinieneś mieć wiedzę o specjalnych standardach i protokołach komunikacji danych związanych z szyną CAN. To nie jest akademicki dodatek. Gdy klient wchodzi z zespołem przyrządów, który jest martwy, lub dziesięcioma kodami błędów o utracie komunikacji, to zrozumienie sieci decyduje, czy znajdziesz błąd w godzinę, czy będziesz szukać przez dni.

Zanim pojawił się systemy szynowe, każdy sygnał musiał mieć własny przewód. Z 30-80 jednostkami sterującymi w nowoczesnym samochodzie dałoby to kilometry kabla. CAN (Controller Area Network) rozwiązuje to, pozwalając wszystkim urządzeniom dzielić tę samą parę przewodów: każda wiadomość jest wysyłana z identyfikatorem, a wszystkie urządzenia słuchają i pobierają wiadomości, które są dla nich istotne. CAN jest standaryzowany w serii ISO 11898 i jest rdzeniem elektroniki samochodowej od lat 90-tych. Wymagania dotyczące standaryzowanej samodzielnej diagnostyki towarzyszyły przepisom UE dotyczącym EOBD, które stały się obowiązkowe dla nowych samochodów benzynowych od 2001 i diesli od 2004.

CAN wysyła różnicowo na skręconym zbrojeniu przewodu, CAN-High i CAN-Low. Gdy magistrala wysyła dominujący bit, CAN-H jest podnoszony a CAN-L jest opuszczany; sygnały są lustrzanym odbiciem siebie nawzajem. Odbiornik odczytuje różnicę między dwiema przewodami, i dlatego sygnał nie jest znacznie zakłócony przez szum elektryczny — szum trafia do obu przewodów w taki sam sposób i znika w różnicy. Skręcone zbrojenie przyczynia się do upewnienia dokładnie tego. Wysokoprędkościowy CAN do sterowania silnikiem i systemów bezpieczeństwa zwykle działa z 500 kbit/s, podczas gdy systemy komfortu często znajdują się na wolniejszej magistrali.

Wiele sieci w tym samym samochodzie

• 01Highspeed-CAN — silnik, skrzynia biegów, ABS/ESC i inne systemy czasokrytyczne.
• 02Komfort-CAN — niższa prędkość dla drzwi, klimatyzacji, siedzeń i podobnych
• 03LIN-bus — tania magistrala jedno-przewodowa do prostych podsystemów takich jak lusterka i podnośniki szyb.
• 04Brama — urządzenie sterujące łączące i tłumaczące między sieciami, często również droga wejścia dla narzędzia diagnostycznego.
• 05Nowsze samochody uzupełniają CAN FD i automotive Ethernet dla dużych ilości danych, np. systemy kamer.

Najważniejsza wskazówka diagnostyczna to wzór kodów błędów. Jeśli jedna jednostka sterująca zgłasza błąd wewnętrzny, badasz ją. Jeśli wiele jednostek sterujących zgłasza jednocześnie "utrata komunikacji" z tą samą jednostką, ta jednostka lub jej zasilanie są głównymi podejrzanymi. Jeśli wszystkie jednostki w sieci zgłaszają błąd komunikacji, błąd prawdopodobnie siedzi w samej magistrali: przerwane połączenie, zwarcie do masy lub dodatnie, lub defektna jednostka, która "ciągnę magistralę w dół". Systematyczną metodą jest odpięcie jednostek jeden po drugim, monitorując magistralę za pomocą oscyloskopu, aż zostanie znaleziona defektna jednostka.

Pamiętaj o rzemiosła wokół elektroniki: krzywe nogi wtyczki, ir w połączeniach, potarte wiązki przewodów na przejściach i woda w jednostkach sterowania stoją za dużą częścią wszystkich błędów komunikacji. Naprawa sieci przewodów powinna być wykonana z prawidłową techniką lutowania i uszczelnianiem zgodnie z metodą producenta – słabe lutowanie będzie następnym błędem przerywanym.

“Autobus nie kłamie — ale musisz znać jego język, aby usłyszeć, co mówi.”

— Techniki diagnostyczne, autoryzowany warsztat