Comunicacion CAN BUS[1]

OSCAR HERNÁNDEZ de Servicio Técnico Automotriz O.H.P. c.a. Telf: 0414-4545399 E-mail:[email protected]

El CAN-bus Breve Historia de la Inyección de combustible: Durante mas de 75 años los fabricantes de automóviles usaban carburadores en sus vehículos ya que tenían bajos costos y alta potencia en sus unidades, pero a mediados de los ochenta obligados por legislaciones de control de emisiones mas estrictas el tiempo del venerable carburador llego a su fin.

Los sistemas de Inyección evolucionaron a partir de sistemas anteriores como encendidos electrónicos con captadores magnéticos y carburadores electrónicos controlados por módulos, creando así sistemas que suministran la cantidad de combustible que se requiere bajo cualquier situación llevando a tener un sistema que usa elementos de Entrada (sensores) y elementos de salida (actuadotes) los cuales son controlados por un modulo central (computadora) la cual monitorea dichos elementos para una operación adecuada del motor de combustión.

Los fabricantes al ver alguna veces los fracasos que tenían estos nuevos sistemas añadieron el autodiagnóstico a los módulos de control, para así poder detectar de manera mas rápida las posibles fallas en los sistemas, los primeros módulos de control (PCM) usaban un sistema de diagnostico abordo (OBD) que simplemente destellaban una luz "CHECK ENGINE" O "SERVICE SOON" en el tablero, con un proceso gradual que dependiendo de los destellos daba un código el cual cada uno indicaba el posible fallo o fracaso en el sistema. Los módulos actuales deben monitorear el sistema complejo interactivo del control de emisiones y proveer suficientes datos al técnico para aislar con éxito algún malfuncionamiento. PROTOCOLOS: Al comienzo cada fabricante usaba su propio sistema de autodiagnóstico a bordo (OBD) cada fabricante estableció su protocolo de comunicación y un conector único para el sistema de diagnostico por lo tanto hace que los técnicos tengan que adquirir diferentes equipos que cubran los diferentes protocolos y contar con los conectores para dichas marcas.

La EPA (Agencia De Protección Al Ambiente) estableció una norma que dicta de que todos los vehículos que sean vendidos en USA apartar de 1996 deberán contar con un conector trapezoidal de 16 pines para el sistema de autodiagnóstico conocido hoy como (OBD2) por lo tanto a todos los vehículos del 95 hacia atrás con sistemas de autodiagnóstico se les conocerá como OBD1.

De esta manera los técnicos con un solo cable podrán acceder a una gama completa de vehículos teniendo que buscar axial un equipo que aunque cuente con el conector siga cubriendo los diferentes protocolos que usan cada fabricante. En Europa muchos fabricantes se establecieron este conector como base en la mayoría de sus vehículos apartar del 2001 conocido como el EOBD. Cualquier vehiculo Americano, Europeo o Asiático que no cuente con el conector de 16 pines para fácil identificación se le llamara vehiculo OBD1. Protocolos usados hoy en sistemas OBD2: SAE j1850 VPW:

Línea General Motors

SAE j1850 PWM:

Ford, Lincoln y Mercury

ISO 9141-2, ISO 14230-4 (KWP2000) EOBD: Chrsyler, Jeep, Dodge, Europeos y Asiáticos PROTOCOLO ISO 15765-4: Este protocolo se empezó a usar en Europa a mediados del año 97 el cual utiliza comunicación Bus de banda ancha entre sus módulos y conector de diagnostico, muchos modelos europeos como el BMW ya cuentan con este protocolo desde el 2001, en USA este protocolo será obligatorio para cualquier vehiculo que quiera ser vendido a partir del 2008 en ese país. Este protocolo es conocido hoy como el CAN BUS Los Vehículos con protocolo CAN-BUS apartar del 2001 usan el mismo conector de 16 pines establecido por la norma de la EPA

INTRODUCCIÓN La cantidad de componentes electrónicos en los vehículos automotores modernos crece constantemente. Dado que las técnicas de cableado convencional con largas rutas de recorrido ya no son capaces de manejar la cantidad de datos de información que deben intercambiarse, se usan en su lugar los circuitos CAN Bus. El término Controller Area Network (CAN) se refiere a un sistema de bus serial desarrollado especialmente para su uso en vehículos de motor. El bus de datos CAN sirve como base para el intercambio de datos digitales entre sensores, actuadores y unidades de control, asegurando que varias Módulos de control puedan procesar la información procedente de un sensor y controlar sus actuadores en consonancia. Generando además rutas de cableado más cortas, el bus de datos CAN tiene la ventaja particular de que, si falla un componente, el resto del sistema continúa funcionando normalmente, reduciendo en gran medida el riesgo de un fallo total del sistema. Incluso los sistemas eléctricos más antiguos en el vehículo están pasando a ser controlados con creciente frecuencia mediante el bus de datos CAN para mayor seguridad y comodidad. El interruptor de luces sin cable en el Volswagen Golf es un ejemplo de este sistema. El conductor sólo tiene que seleccionar el modo de iluminación con el interruptor y la unidad de control suministrará a las luces la energía necesaria. Esto permite incorporar elementos de confort tales como la función "coming home". Debido a la variación en las tasas de repetición de señal y al volumen de datos generado, los sistemas CAN Bus se subdividen en tres categorías: el CAN Bus de transmisión, que transmite las señales desde unidades de control tales como la unidad de gestión del motor, el control de transmisión y la unidad ABS/ESP. El CAN Bus de confort es crucial para las funciones de climatización y aire acondicionado, por ejemplo, como lo es el CAN de infotainment para las señales recibidas desde las radios de vehículos con control del volumen sensible a la velocidad.

Diseño, características y funcionamiento Redes de datos en el automóvil Continuamente crecen las exigencias sobre seguridad de conducción, confort de marcha, comportamiento de las emisiones de escape y consumo de combustible, entre otras. Estas exigencias implican un intercambio de información cada vez más intenso entre las diferentes unidades de control que conforman la topología de un vehículo moderno. Para mantener, a pesar de ello, claramente estructurados los sistemas eléctricos y electrónicos, evitando que ocupen demasiado espacio y que se dupliquen recursos utilizados, se necesita una solución técnica adecuada para el intercambio de la información.

Implementación de CAN-bus en una motocicleta

El CAN-bus es un protocolo de comunicaciones desarrollado por la firma alemana Robert Bosch GmbH, basado en una topología de bus para la transmisión de mensajes en ambientes distribuidos, además ofrece una solución a la gestión de la comunicación entre múltiples unidades centrales de proceso. El protocolo de comunicaciones CAN-bus proporciona los siguientes beneficios: • • •

Es un protocolo de comunicaciones normalizado, con lo que se simplifica y economiza la tarea de comunicar subsistemas de diferentes fabricantes sobre una red común o bus. El procesador anfitrión (host) delega la carga de comunicaciones a un periférico inteligente, por lo tanto el procesador anfitrión dispone de mayor tiempo para ejecutar sus propias tareas. Al ser una red multiplexada, reduce considerablemente el cableado y elimina las conexiones punto a punto.

Para simplificar aun más la electrónica del coche se puede utilizar una subred más simple, que se conecta a la red CAN, llamada LIN.

Esto ha sido desarrollado especialmente para el uso en automóviles y se implanta de forma exponencial en todos los vehículos, ya sean turismos, camiones, motocicletas, industriales o agrícolas. CAN significa Controller Area Network (red de área de controlador) y significa, que las unidades de control están interconectadas e intercambian datos entre sí. Existen, principalmente, tres posibilidades de transmisión de datos e información utilizando cable conductor de cobre:

•

Transmisión sin multiplexar: se transmite una señal eléctrica (digital o analógica) a través de un solo cable sin modulación alguna. Es decir, solo se puede transmitir en un sentido. Por ejemplo: o Del Módulo de Control del motor al Panel de instrumentos: se transmite señal de velocidad mediante una señal cuadrada de frecuencia variable en función de la velocidad. Para este tipo de transmisión se necesita un cable para cada señal transmitida, por lo que se duplican los recursos empleados (cables, conexiones, sensores, etc.).

•

Transmisión multiplexada asíncrona: se transmite una señal eléctrica por uno o dos cables (LIN bus, VAN bus) multiplexada pero careciendo de portadora. La sincronización de la frecuencia de reloj de las unidades en conexión se realiza a través de la utilización de parte del mensaje modulado y se realiza unitariamente con cada mensaje transmitido. Se puede transmitir en ambos sentidos (ida y vuelta) y varios mensajes por el mismo cable pero la falta de sincronismo de reloj no deja que se alcancen altas velocidades de transmisión, es decir, que es un circuito de baja velocidad de transmisión. Por ejemplo: o De Unidad de Control electrónica de climatización a servomotores de control de compuertas del equipo calefactor. Se transmite en dos direcciones: ƒ De U.E.C. de climatización a servomotor: señal de mando para actuar sobre una nueva posición de salida de aire o conservar la ya existente. ƒ De servomotor a U.E.C. de climatización: información sobre el estado del servomecanismo y nueva posición relativa de la compuerta accionada.

•

Transmisión multiplexada síncrona: se transmite una señal eléctrica por un par de cables de cobre, multiplexada, con portadora y de frecuencia de reloj (oscilación) igual para todas las unidades de control electrónico conectadas al par de cables de cobre. Permite transmisión en ambos sentidos, varios mensajes por cable y a bata velocidad de transmisión. Por ejemplo: o De U.E.C. de motor a U.E.C. de A.B.S. (CAN-bus de tracción): se pueden transmitir mensajes (ida y vuelta) respecto a velocidad del vehículo, estado del freno, estado de la mariposa de admisión, revoluciones de motor, control de par, etc. El flujo de datos se transmite a mayor velocidad que los anteriormente citados, por lo que ante una incidencia en la conducción el sistema electrónico reaccionará mas rápido.

La siguiente figura muestra la primera posibilidad de transmisión, en la que cada información se transmite a través de un cable propio. En total se necesitan aquí cinco cables.

Conclusión: Para cada información se requiere de un cable propio. Debido a ello, con cada información adicional crece también la cantidad de cables y terminales en el Módulo de control. Por este motivo, este tipo de transmisión de datos es limitada tanto para transmitir y recibir información En contraste con la primera posibilidad, con el CAN-bus se transmite toda la información a través de dos cables, tal y como se muestra en la siguiente figura.

Conclusión: Con este tipo de transmisión de datos se transmite toda la información a través de dos cables. Independientemente de la cantidad de unidades de control abonadas y de la cantidad de información transmitida. Por ese motivo es conveniente transmitir los datos con un CAN-Bus cuando se intercambia una gran cantidad de información entre las unidades de control.

Principales características del CAN-bus CAN-bus se basa en el modelo productor / consumidor, el cual es un concepto, o paradigma de comunicaciones de datos, que describe una relación entre un productor y uno o más consumidores. CAN-bus es un protocolo orientado a mensajes, es decir la información que se va a intercambiar se descompone en mensajes, a los cuales se les asigna un identificador y se encapsulan en tramas para su transmisión. Cada mensaje tiene un identificador único dentro de la red, con el cual los nodos deciden aceptar o no dicho mensaje. Dentro de sus principales características se encuentran: • • • • • • • • •

Prioridad de mensajes. Garantía de tiempos de latencia. Flexibilidad en la configuración. Recepción por multidifusión (multicast) con sincronización de tiempos. Sistema robusto en cuanto a consistencia de datos. Sistema multimaestro. Detección y señalización de errores. Retransmisión automática de tramas erroneas Distinción entre errores temporales y fallas permanentes de los nodos de la red, y desconexión autónoma de nodos defectuosos.

CAN-bus fue desarrollado, inicialmente para aplicaciones en los automóviles y por lo tanto la plataforma del protocolo es resultado de las necesidades existentes en el área de la automoción. La Organización Internacional para la Estandarización (ISO, International Organization for Standarization) define dos tipos de redes CAN: • •

una red de alta velocidad (hasta 1 Mbps), bajo el estándar ISO 11898-2, destinada para controlar el motor e interconectar la unidades de control electrónico (U.E.C.) una red de baja velocidad tolerante a fallos (menor o igual a 125 Kbps), bajo el estándar ISO 11519-2/ISO 11898-3, dedicada a la comunicación de los dispositivos electrónicos internos de un automóvil como son control de puertas, techo corredizo, luces y asientos.

Protocolo de comunicaciones CAN-bus CAN-bus es un protocolo de comunicaciones serie que soporta control distribuido en tiempo real con un alto nivel de seguridad y multiplexación. El establecimiento de una red CAN-bus para interconectar los dispositivos electrónicos internos de un vehículo tiene la finalidad de sustituir o eliminar el cableado. Las U.E.C., sensores, sistemas antideslizantes, etc. se conectan mediante una red CAN-bus a velocidades de transferencia de datos de hasta 1 Mbps. De acuerdo al modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection), la arquitectura de protocolos CAN-bus incluye tres capas: física, de enlace de datos y aplicación, además de una capa especial para gestión y control del nodo llamada capa de supervisor. •

Capa física: define los aspectos del medio físico para la transmisión de datos entre nodos de una red CAN-bus, los más importantes son niveles de señal, representación, sincronización y tiempos en los que los bits se transfieren al bus. La especificación del protocolo CAN-bus no define una capa física, sin embargo, los estándares ISO 11898 establecen las características que deben cumplir las aplicaciones para la transferencia en alta y baja velocidad.

•

Capa de enlace de datos: define las tareas independientes del método de acceso al medio, además debido a que una red CAN-bus brinda soporte para procesamiento en tiempo real a todos los sistemas que la integran, el intercambio de mensajes que demanda dicho procesamiento requiere de un sistema de transmisión a frecuencias altas y retrasos mínimos. En redes multimaestro, la técnica de acceso al medio es muy importante ya que todo nodo activo tiene los derechos para controlar la red y acaparar los recursos. Por lo tanto la capa de enlace de datos define el método de acceso al medio asi como los tipos de tramas para el envío de mensajes

Cuando un nodo necesita enviar información a través de una red CAN-bus, puede ocurrir que varios nodos intenten transmitir simultaneamente. CAN-bus resuelve lo anterior al asignar prioridades mediante el identificador de cada mensaje, donde dicha asignación se realiza durante el diseño del sistema en forma de números binarios y no puede modificarse tiene mayor prioridad. El método de acceso al medio utilizado es el de Acceso Múltiple por Detección de Portadora, con Detección de Colisiones y Arbitraje por Prioridad de Mensaje (CSMA/CD+AMP, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection and Arbitration Message Priority). De acuerdo con este método, los nodos en la red que necesitan transmitir información deben esperar a que el bus esté libre (detección de portadora); cuando se cumple esta condición, dichos nodos transmiten un bit de inicio (acceso múltiple). Cada nodo lee el bus bit a bit durante la transmisión de la trama y comparan el valor transmitido con el valor recibido; mientras los valores sean idénticos, el nodo continúa con la transmisión; si se detecta una diferencia en los valores de los bits, se lleva a cabo el mecanismo de arbitraje. CAN-bus establece dos formatos de tramas de datos (data frame) que difieren en la longitud del campo del identificador, las tramas estándares (standard frame) con un identificador de 11 bits definidas en la especificación CAN 2.0A, y las tramas extendidas (extended frame) con un identificador de 29 bits definidas en la especificación CAN 2.0B. Para la transmisión y control de mensajes CAN, se definen cuatro tipos de tramas: de datos, remota (remote frame), de error (error frame) y de sobrecarga (overload frame). Las tramas remotas también se establecen en ambos formatos, estándar y extendido, y tanto las tramas

de datos como las remotas se separan de tramas precedentes mediante espacios entre tramas (interframe space). En cuanto a la detección y manejo de errores, un controlador CAN cuenta con la capacidad de detectar y manejar los errores que surjan en una red. Todo error detectado por un nodo, se notifica inmediatamente al resto de los nodos. •

Capa de supervisor: La sustitución del cableado convencional por un sistema de bus serie presenta el problema de que un nodo defectuoso puede bloquear el funcionamiento del sistema completo. Cada nodo activo transmite una bandera de error cuando detecta algún tipo de error y puede ocasionar que un nodo defectuoso pueda acaparar el medio físico. Para eliminar este riesgo el protocolo CAN-bus define un mecanismo autónomo para detectar y desconectar un nodo defectuoso del bus, dicho mecanismo se conoce como aislamiento de fallos.

•

Capa de aplicación: Existen diferentes estándares que definen la capa de aplicación; algunos son muy específicos y están relacionados con sus campos de aplicación. Entre las capas de aplicación más utilizadas cabe mencionar CAL, CANopen, DeviceNet, SDS (Smart Distributed System), OSEK, CANKingdom.

Topología de red CAN-bus La toplogía de la red CAN-bus formada en el vehículo difiere de uno a otro en función del número de unidades electrónicas conectadas, de las distintas subredes existentes, etc. Ejemplo de redes CAN-bus instaladas en vehículos: En la sub-red de tracción - transmisión (Powertrain) forman un sistema global las siguientes Unidades de Control Electrónicas: • • •

Módulo del motor Módulo para cambio automático Módulo de ABS

En la sub-red de carrocería constituyen un sistema global las siguientes Unidades de Control Electrónicas: • •

Módulo de Control de Carrocería Módulos de puertas

Ventajas del bus de datos: • • • • • •

Si el protocolo de datos ha de ser ampliado con información suplementaria solamente se necesitan modificaciones en el software. Un bajo porcentaje de errores mediante una verificación continua de la información transmitida, de parte de las unidades de control, y mediante protecciones adicionales en los protocolos de datos. Menos sensores y cables de señales gracias al uso múltiple de una misma señal de sensores. Es posible una transmisión de datos muy rápida entre las unidades de control. Más espacio disponible, mediante unidades de control más pequeñas y conectores más compactos para las unidades de control. El CAN-Bus de datos está normalizado a nivel mundial. Por ese motivo, también las unidades de control de diferentes fabricantes pueden intercambiar datos

El Principio de transmisión de Datos La transmisión de datos a través del CAN-bus funciona de un modo parecido al de una llamada telefónica. Un abonado (una U.E.C. conectada al bus de datos) "modula" sus datos, introduciéndolos en la red, mientras que los demás "escuchan" estos datos. Para ciertos abonados resultan interesantes estos datos, en virtud de lo cual los utilizan. A otros abonados pueden no interesarles esos datos específicos y sencillamente "desechan" el contenido del mensaje.

Una red CAN-bus consta de los siguientes elementos: • • • •

Un controlador Un transceptor Dos elementos finales del bus Dos cables para la transmisión de datos

Con excepción de los cables, todos los componentes están alojados en las unidades de control. El funcionamiento interno de las diferentes U.E.C. es posible que no se vea alterado en sus estrategias de funcionamiento.

•

El controlador CAN: recibe del microprocesador, en la U.E.C., los datos que han de ser transmitidos. Los acondiciona y los pasa al transceptor CAN. Asimismo recibe los datos procedentes del transceptor CAN, los acondiciona y los pasa al microprocesador en la unidad de control.

•

El transceptor CAN: es un transmisor y un receptor. Transforma los datos del controlador CAN en señales eléctricas y transmite éstas sobre los cables del CAN-bus. Asimismo recibe los datos y los transforma para el controlador CAN.

•

El elemento final del CAN-bus: es una resistencia. Evita que los datos transmitidos sean devueltos en forma de eco en los extremos de los cables y que se falsifiquen los datos.

•

Los cables del CAN-bus: funcionan de forma bidireccional y sirven para la transmisión de los datos. Se denominan con las designaciones CAN-High (señales de nivel lógico alto) y CAN-Low (señales de nivel lógico bajo).

Al trabajar con el CAN-bus no se define el destinatario de los datos. Se transmiten a bordo del bus y generalmente los reciben y analizan todos los abonados.

Un ejemplo de ciclo de transmisión de datos • • • • •

Provisión de datos: la U.E.C. pertinente provee de datos al controlador CAN, para su transmisión. Transmisión de datos: el transceptor CAN recibe los datos del controlador CAN, los transforma en señales eléctricas y los transmite. Recepción de datos: todas las demás U.E.C. que están interconectadas a través del CAN-bus se transforman en receptores. Revisión de datos: las U.E.C.l revisan si necesitan los datos recibidos para la ejecución de sus funciones o si no los necesitan. Adopción de datos: si se trata de datos importantes, la U.E.C. en cuestión los adopta y procesa; si no son importantes, los desprecia.

¿Qué se transmite a través del CAN-bus de datos? En intervalos de tiempo breves se transmite un protocolo de enlace de datos entre las unidades de control que consta, habitualmente, de un gran número de bits enlazados. La cantidad de bits de un protocolo depende del tamaño del campo de datos. En la figura se muestra la estructura de un protocolo de enlace de datos. Es idéntico en ambos cables del bus.

Un bit es la unidad de información mínima (un estado de conmutación por unidad de tiempo). En electrónica, esta información básicamente sólo puede tener el valor "0" ó "1" o respectivamente, "Sí" o "No", es decir, en orden Binario Está compuesto, habitualmente, por siete secciones. •

El campo de comienzo del datagrama: marca el comienzo del protocolo de enlace de los datos. En el cable CAN-H (CAN-High) se transmite un bit con aproximadamente 5 voltios (en función del sistema) y en el cable CAN-L (CAN-Low) se transmite un bit con aprox. 0 voltios.

•

El campo de estado: define la prioridad del protocolo. Si hay dos unidades de control que intentan transmitir simultáneamente su protocolo de datos, se concede la preferencia al protocolo de prioridad superior.

•

El campo de control: aquí se especifica la cantidad de información que está contenida en el campo de datos. De esa forma, cada receptor puede revisar si ha recibido la información completa.

•

El campo de datos: se transmite la información para las demás unidades de control.

•

El campo de aseguramiento: sirve para detectar fallos en la transmisión.

•

El campo de confirmación: aquí los receptores señalizan al transmisor, que han recibido correctamente el protocolo de enlace de datos. Si detectan cualquier fallo, informan de inmediato al transmisor. A raíz de ello, el transmisor repite su transmisión.

•

El campo de fin del datagrama: se finaliza el protocolo de datos. Es la última oportunidad posible para dar un aviso de error, que conduzca a una repetición.

¿Cómo se genera un protocolo de datos? El protocolo de datos consta de varios bits enlazados. Cada bit puede adoptar cada vez un solo estado o bien los valores "0" ó "1". He aquí un ejemplo que explica la forma como se genera un estado operativo con los valores "0" ó "1": •

El interruptor de la luz sirve para encender o apagar la luz. Eso significa, que puede adoptar dos diferentes estados operativos.

Estado del interruptor de luz con el valor "1" • •

Contactos cerrados Lámpara encendida

Estado del interruptor de luz con el valor "0" • •

Contactos abiertos Lámpara apagada

En el caso del CAN-bus de datos, esto funciona básicamente de la misma forma. El transceptor también puede generar dos diferentes estados operativos de un bit.

Estado del bit con el valor "0"

Estado del bit con el valor "1" • •

Transceptor abierto: conecta a 5 V o 2.5 V dependiendo del tipo de CAN-bus usado. Tensión en el cable del bus de datos: 5 V o 2.5 V dependiendo del tipo de CAN-bus usado.

• •

Transceptor cerrado; conecta a masa. Tensión en el cable del bus de datos: aprox. 0 voltios.

En la tabla siguiente se muestra la forma en que se puede transmitir información por medio de dos bits enlazados. Con dos bits se obtienen cuatro diferentes variantes. A cada variante se le puede asignar una información específica, con carácter formal para todas las unidades de control. Si se transmite el primer bit con 0 voltios y el segundo también con 0 voltios, la información en la tabla significa "El elevalunas se encuentra en movimiento" o bien "La temperatura del líquido refrigerante es de 10 °C"

Posible variante

Segundo bit

Primer bit

Señal de mando

Información Estado del elevalunas

Información Temperatura líquido refrigerante

Uno

0 voltios

0 voltios

en movimiento

10 °C

Dos

0 voltios

5 voltios

en reposo

20 °C

Tres

5 voltios

0 voltios

en zona de inicio de parada

30 °C

Cuatro

5 voltios

5 voltios

en detección de bloqueo superior

40 °C

La tabla inferior muestra la forma como aumenta la cantidad de información con cada bit adicional.

Variantes con 1 bit

Posible información

Variantes con 2 bits

Posible información

Variantes con 3 bits

Posible información

0V

10 °C

0 V, 0 V

10 °C

0 V, 0 V, 0 V

10 °C

5V

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

0 V, 5 V, 5 V

40 °C

5 V, 0 V, 0 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

Cuanto mayor es el número de bits enlazados, más información se puede transmitir. Con cada bit adicional se duplica la cantidad de la posible información.

Adjudicación y prioridad del mensaje Si varias unidades de control pretenden transmitir simultáneamente su protocolo de datos, es preciso decidir cuál de ellos se transmite primero. El protocolo con la prioridad superior se transmite primero. Así, por ejemplo, el protocolo de datos de la unidad de control para ABS es, por motivos de seguridad, más importante que el protocolo de la unidad de control para cambio automático. ¿Cómo se aplica la prioridad en el mensaje? Cada bit tiene un valor, al cual se le asigna una validación. Puede ser de validación superior o inferior.

Bit con

Valor

Validación

0 voltios

0

superior

5 voltios

1

inferior

Cada protocolo de datos tiene asignado un código de once bits en el campo de estado, en función de su prioridad. En la tabla siguiente se muestran las prioridades de tres protocolos de datos. Prioridad

Protocolo de datos

Campo de estado

1

Freno

1 001 1010 0000

2

Motor

010 1000 0000

3

Cambio automático

100 0100 0000

Las tres unidades de control empiezan simultáneamente con la transmisión de su protocolo de datos. Al mismo tiempo comparan los bits, de uno en uno, en el cable del bus. Si una unidad de control transmite un bit de validación inferior y detecta uno de validación superior, interrumpe la transmisión y se transforma en receptor. Ejemplo de adjudicación y prioridad: Primer bit: • • •

La U.E.C. de ABS transmite un bit de validación superior. La U.E.C. de motor transmite asimismo un bit de validación superior. La U.E.C. de cambio automático transmite un bit de validación inferior y detecta un bit de validación superior en el cable del bus de datos. Con ello pierde la adjudicación y se transforma en receptor.

Segundo bit: • •

La U.E.C. de ABS transmite un bit de validación superior. La U.E.C. de motor transmite un bit de validación inferior y detecta un bit de validación superior en el cable del bus de datos. Con ello pierde su adjudicación y se transforma en receptor.

Tercer bit: •

La U.E.C. de ABS tiene la máxima prioridad y obtiene por tanto la adjudicación del bus. Sigue transmitiendo su protocolo de datos hasta el final.

Después de que la U.E.C. de ABS ha transmitido su protocolo de datos hasta el final, las demás vuelven a hacer el intento de transmitir su propio protocolo de datos.

Blindaje y protección de la red En el vehículo son fuentes parásitas los componentes en cuyo funcionamiento se producen chispas o se abren o cierran circuitos de corriente. Otras fuentes parásitas son por ejemplo teléfonos móviles y radioemisoras, o sea, todo aquello que genera ondas electromagnéticas. Estas ondas electromagnéticas pueden influir en la transmisión de datos o incluso la pueden falsificar.

Para evitar influencias parásitas sobre la transmisión de datos se procede a retorcer conjuntamente los dos cables que forman el bus de datos. De esa forma se evitan al mismo tiempo emisiones perturbadoras procedentes del propio cable del bus de datos. Además las tensiones en ambos cables se encuentran respectivamente contrapuestas. Eso significa lo siguiente: •

Si uno de los cables del bus tiene aplicada una tensión de 0 V, el otro tiene una de 5 V y viceversa.

En virtud de ello, la suma de tensiones es constante en cualquier momento y se anulan mutuamente los efectos de campo electromagnético de ambos cables del bus. El cable del bus está protegido contra la penetración de emisiones parásitas y tiene un comportamiento casi neutro hacia fuera.

CAN-bus de carrocería En la red de carrocería (también llamada "confort"), el CAN-Bus intercomunica las unidades de control del sistema de carrocería (confort). Puede estar compuesto por las siguientes U.E.C.: • • • • • •

U.E.C. U.E.C. U.E.C. U.E.C. U.E.C. U.E.C.

central de puerta delantera izquierda de puerta delantera derecha de puerta trasera izquierda de puerta trasera derecha de climatización

Normalmente, en la red de carrocería, los cables de las U.E.C. confluyen en forma de estrella, en un punto. La ventaja reside en que, si se avería una de las U.E.C. las demás pueden seguir transmitiendo sus protocolos de datos. Se pueden transmitir datos acerca de las siguientes funciones del sistema de carrocería (confort): • • • • •

Cierre centralizado Elevalunas eléctricos Iluminación de los mandos Retrovisores exteriores regulables y calefactables eléctricamente Autodiagnóstico

Ventajas de utilización de una red CAN-bus para carrocería (confort): • • •

Se conduce una menor cantidad de cables a través de las uniones por enchufe de las puertas. Si ocurre un cortocircuito con masa, con positivo o mutuo entre los cables, el CAN-bus pasa a la función de emergencia y cambia a funcionamiento monoalámbrico. Se necesitan menos cables para diagnósticos, porque todo el autodiagnóstico se gestiona a través de una U.E.C. central de carrocería.

Características generales de una red CAN-bus para carrocería (confort): •

El bus de datos consta de dos cables, en los que se transmite la información.

•

Para evitar influencias parásitas electromagnéticas y emisiones parásitas, los dos cables del bus de datos están retorcidos conjuntamente. Es preciso tener en cuenta la distancia o paso de la unión retorcida.

•

El bus de datos trabaja a una velocidad de transmisión de 62,5 Kbit/s (62.500 bits por segundo). Se halla dentro de un margen de baja velocidad (low speed) de 0 - 125 Kbit/s. La transmisión del protocolo de datos tarda aprox. 1 milisegundo.

•

Cada unidad de control intenta transmitir sus datos cada 20 milisegundos.

Ejemplo de un orden habitual de prioridades: 1. 2. 3. 4. 5.

U.E.C. U.E.C. U.E.C. U.E.C. U.E.C.

central lado conductor lado acompañante trasera izquierda trasera derecha

En virtud de que los datos del sistema de carrocería (confort) se pueden transmitir a una velocidad relativamente baja, es posible incorporar un transceptor de bajo rendimiento y por lo tanto de bajo coste. Información transmitida Es información acerca de los estados operativos en que se encuentran las diferentes funciones. Por ejemplo: • • •

información acerca de qué mando a distancia por radiofrecuencia ha sido accionado en qué estado operativo se encuentra el cierre centralizado y si existen averías etc.

A título de ejemplo, la tabla siguiente muestra una parte del campo de datos de la U.E.C. de la puerta del conductor. De ahí se desprende el modo y el contenido de la información que se transmite acerca del estado operativo del cierre centralizado y del elevalunas eléctrico. Estado de la función

Información Estado básico

Secuencia de bits Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 0 V, 0 V, 0 V

Valor del bit 000

Safe (cierre doble)

0 V, 0 V, 5 V

001

Bloqueado

0 V, 5 V, 0 V

010

0 V, 5 V, 5 V

011

Cierre centralizado Puerta desbloqueada Puerta bloqueada

5 V, 0 V, 0 V

100

Desbloqueado

5 V, 0 V, 5 V

101

Fallo de señalización, sensores de entrada

5 V, 5 V, 0 V

110

Error de estado

5 V, 5 V, 5 V

111

En movimiento Elevalunas eléctrico

0 V, 0 V

00

En reposo

0 V, 5 V

01

En la zona de inicio de parada

5 V, 0 V

10

Detección de bloqueo superior

5 V, 5 V

11

Ejemplo de una posible secuencia de bits

Tensión en el Secuencia Valor cable del bus de de bits datos 3a1

101

5 V, 0 V, 5 V

5a4

10

5 V, 0 V

Significado de la información El cierre centralizado está desbloqueado El cristal de la ventana se encuentra en una zona comprendida entre el tope superior (completamente cerrada) y 4 mm debajo de la junta

Ejemplo de funciones de autodiagnóstico (Grupo V.A.G.) El autodiagnóstico se puede llevar a cabo mediante el terminal de diagnóstico original (V.A.G 1551/52 o VAS 5051) o bien, con un terminal de diagnóstico compatible. Insertar en el terminal el código de dirección 46 "Sistema de confort" Después de insertar el código de dirección, son aplicables las siguientes funciones: •

•

Función 02: "Consultar memoria de averías". En la memoria de averías se visualizan dos tipos de averías especialmente para el CAN-bus. o Bus de datos Confort: Esta avería se inscribe al averiarse la transmisión de datos entre dos o varias unidades de control. Las posibles causas son: ƒ unidades de control averiadas ƒ interrupción en ambos cables del bus ƒ interrupción en conectores o Bus de datos Confort en función de emergencia: Esta avería se visualiza si el CAN-bus ha pasado a la función de emergencia. Las posibles causas de avería son: ƒ interrupción en un cable del bus de datos ƒ interrupción en un conector Función 08: "Leer bloque de valores de medición". En el número de grupo de indicación 012 U.E.C. central hay cuatro campos de indicación relacionados con el bus de datos. o Campo de indicación 1: Check Bus. Aquí se indica si el bus de datos está correcto o incorrecto (por ejemplo: avería monoalámbrica).

o

o

o

Campo de indicación 2: Equipamiento delantero. Aquí se visualizan las unidades de control delanteras que están incorporadas y que participan en la transmisión de datos. Campo de indicación 3: Equipamiento trasero. Aquí se visualizan las unidades de control traseras que están incorporadas y que participan en la transmisión de datos. Campo de indicación 4: Equipamiento suplementario. Aquí se visualiza si está incorporado un sistema de memoria de posiciones para el reglaje de asientos y retrovisores. Ambos sistemas (sistema de confort y sistema de memorias de posiciones) intercambian

Con los medios del taller no se puede comprobar actualmente la transmisión directa de datos a través del CAN-Bus.

CAN-bus de tracción - motor - transmisión (Powertrain) El CAN-bus de datos puede intercomunicar diferentes U.E.C.: • • •

U.E.C. de motor U.E.C. de ABS / EDS / ESP U.E.C. del cambio automático / pilotado

Ejemplo de transmisión de diez protocolos teniendo en cuenta las U.E.C. mencionadas anteriormente: • • •

Cinco protocolos por la U.E.C. de motor Tres protocolos por la U.E.C. de ABS / EDS / ESP Dos protocolos por la U.E.C. del cambio automático

Ventajas que ofrece el CAN-Bus de datos en el área de la tracción - motor - transmisión •

Una alta velocidad de transmisión. Debido a ello, las unidades de control están informadas con gran exactitud acerca del estado operativo momentáneo del sistema global y pueden ejecutar sus funciones de forma óptima.

Características generales del CAN-bus de datos en el área de la tracción - motor •

El bus de datos consta de dos cables, en los que se transmite la información.

•

Para evitar influencias parásitas electromagnéticas y emisiones parásitas, los dos cables del bus de datos están retorcidos conjuntamente. Es preciso tener en cuenta la distancia o paso de la unión retorcida.

•

El bus de datos trabaja a una velocidad de transmisión de 500 Kbit/s (500.000 bits por segundo). Se halla dentro de un margen de alta velocidad (high speed) de 125 - 1.000 Kbit/ s. La transmisión del protocolo de datos tarda aprox. 0,25 milisegundos.

•

Según la unidad de control en cuestión, se trata de transmitir los datos cada 7 - 20 milisegundos.

•

Orden 1. 2. 3.

de prioridades general o habitual: U.E.C. de ABS / EDS / ESP U.E.C. de motor U.E.C. de cambio automático

Para poder utilizar los datos de forma óptima en el área de la tracción, es preciso que se transmitan muy rápidamente. A esos efectos se necesita un transceptor de gran capacidad y mayor coste de aplicación. Este transceptor permite la transmisión de los datos entre dos ciclos de encendido. Debido a ello ya es posible utilizar los datos recibidos para el siguiente impulso de encendido.

¿Qué información se transmite? Son informaciones muy importantes para que las diferentes unidades de control puedan cumplir adecuadamente con sus funciones. Su importancia se basa en motivos de seguridad para la U.E.C. de ABS / EDS / ESP, en motivos de la gestión del encendido y de la cantidad inyectada en el caso de la U.E.C. del motor y en motivos del confort de la conducción en el caso de la U.E.C. para el cambio automático. La tabla muestra, a título de ejemplo, una parte de los protocolos de datos y de sus correspondientes campos de datos

Orden de prioridades

Protocolo de datos procedente de

Ejemplos de la información •

1

U.E.C. ABS / EDS / ESP

2

U.E.C. de motor, protocolo de datos 1

3

U.E.C. de motor, protocolo de datos 2

4

U.E.C. para cambio automático

•

Solicitud de regulación del par de inercia del motor (MSR) Solicitud de regulación antideslizamiento de la tracción (ASR)

• • •

Régimen del motor Posición de la mariposa Kick-down

• •

Temperatura del líquido refrigerante Velocidad del vehículo

• •

Cambio de gama de marchas Cambio automático en función de emergencia Posición de la palanca selectora

•

En la tabla inferior se muestra como ejemplo la configuración de una información específica. Debido a la gran cantidad de información que se transmite, se muestra aquí sólo una parte. La posición momentánea de la mariposa se transmite con 8 bit. De esa forma resultan 256 diferentes posibilidades, según las cuales es posible enlazar los bits. De esa forma se puede transmitir información cada 0,4° acerca de las posiciones de la mariposa, desde 0° hasta 102°.

Secuencia bits

Posición de la mariposa

0000 0000

000,0° ángulo de apertura de la mariposa

0000 0001

000,4° ángulo de apertura de la mariposa

0000 0010 ... 0101 0100 ... 1111 1111

000,8° ángulo de apertura de la mariposa ... 033,6° ángulo de apertura de la mariposa ... 102,0° ángulo de apertura de la mariposa

Interconexión de las unidades de control en el área de la tracción El nodo suele estar situado fuera de las unidades de control, en el mazo de cables.

En algún caso excepcional se puede encuentra el nodo en la U.E.C. del motor. En la figura inferior se muestra el nodo en el que confluyen los cables dentro de la unidad de control del motor.

Ejemplo de funciones de autodiagnóstico del CAN-bus de tracción - motor (Grupo VAG) El autodiagnóstico se puede llevar a cabo mediante el terminal de diagnóstico original (V.A.G 1551/52 o VAS 5051) o bien, con un terminal de diagnóstico compatible. El proceso comienza insertando en el terminal los siguientes códigos de dirección: • • •

01 para electrónica del motor 02 para electrónica del cambio 03 para electrónica del ABS

Todas las unidades de control que intercambian información se tienen que considerar como sistema global en el autodiagnóstico y en la localización de averías. La siguiente función se refiere al CAN-bus de datos: •

Función 02: "Consultar memoria de averías". En las unidades de control se inscribe una avería si está perturbada la transmisión de datos entre las unidades de control: o Uno o varios cables del bus de datos están interrumpidos. o Los cables del bus de datos tienen cortocircuito mutuo. o Un cable del bus de datos tiene corto con masa o con positivo. o Una o varias unidades de control están averiadas.

Información en el área de la tracción ¿Qué información se transmite? Son informaciones muy importantes para que las diferentes unidades de control puedan cumplir adecuadamente con sus funciones. Su importancia se basa en motivos de seguridad para la unidad de control ABS/EDS, en motivos de la gestión del encendido y de la cantidad inyectada en el caso de la unidad de control del motor y en motivos del confort de la conducción en el caso de la unidad de control para el cambio automático. La tabla muestra, a título de ejemplo, una parte de los protocolos de datos y de sus correspondientes campos de datos

En la tabla inferior se muestra como ejemplo la configuración de una información específica. Debido a la gran cantidad de información que se transmite, se muestra aquí sólo una parte. La posición momentánea de la mariposa se transmite con 8 bit. De esa forma resultan 256 diferentes posibilidades, según las cuales es posible enlazar los bits. De esa forma se puede transmitir información cada 0,4° acerca de las posiciones de la mariposa, desde 0° hasta 102°.

Interconexión de las unidades de control en el área de la tracción J104 Unidad de control para ABS/EDS J217 Unidad de control para cambio automático J220 Unidad de control para Motronic A diferencia del sistema de confort, en el área de la tracción se visualiza sólo una parte del sistema global. En este caso únicamente se planteará la forma en que están interconectadas las unidades de control.

El nodo suele estar situado fuera de las unidades de control, en el mazo de cables.

En un caso excepcional se encuentra el nodo en la unidad de control del motor. En la figura inferior se muestra el nodo en el que confluyen los cables dentro de la unidad de control del motor.

Ejemplos de redes CAN-bus Grupo Volkswagen En este caso se puede observar una red CAN-bus de carrocería. Los componentes de red mostrados en el diagrama eléctrico son los siguientes: J 386

U.E.C. de puerta, lado conductor

J 387

U.E.C. de puerta, lado acompañante

J 388

U.E.C. de puerta, trasera izquierda

J 389

U.E.C. de puerta, trasera derecha

J 393

U.E.C. central (sistema de confort)

En la próxima figura se puede observar una red CAN-bus formada a su vez por dos sub-redes: • •

una red CAN-bus de alta velocidad (CAN tracción), utilizada por el sistema de control de motor, frenos, cambio automático, airbag, columna de dirección, etc. una red CAN-bus de baja velocidad (CAN confort), utilizadda por los sistemas de control de carrocería tales como cierre centralizado, control de elevalunas, climatizador, memoria de asientos y espejos, etc.

Ambas redes intercambian información a través de un "traductor" (llamado GATEWAY y que se encuentra integrado en el cuadro de instrumentos), que se encarga de transformar el contenido de los mensajes transmitidos entre el CAN de alta velocidad y el CAN de baja velocidad o viceversa.

BMW En este caso el fabricante BMW instala una red altamente compleja en sus vehículos de la serie E60, en el cual se pueden encontrar y de trabajando de forma simultánea, las siguientes redes: • • • • • • •

Bus Bus Bus Bus Bus Bus Bus

de de de de de de de

datos K-CAN datos MOST (Media Oriented Systems Transport) datos byteflight datos F-CAN (CAN del chasis) datos Local-CAN datos PT-CAN (Powertrain-CAN) diagnóstico (D-Bus)

Todas estas sub-redes tienen ámbito global y disponen, como en el caso de Volkswagen, de un intérprete de datos (llamado SGM) para interconexionar las distintas redes. Se utilizan protocolos CAN de alta, media y baja velocidad para motor (Powertrain), frenos y confort respectivamente. También se integran redes de transmisión óptica (MOST), que son utilizadas por los dispositivos multimedia y de comunicación instalados en el vehículo. Asimismo también se pueden encontrar buses de datos con protocolos de conexión específicos. Sin salir del ámbito de la serie E60, este vehículo también dispone de sub-redes de ámbito local, que se utilizan para que las diferentes U.E.C. interactúen con sus propios periféricos. Normalmente son redes de baja velocidad de transmisión, asíncronas y tienen un solo cable de transmisión. En los vehículos de la serie E60 podemos encontrar las siguientes: Tipo de bus bus de datos byteflight (2 cables de conexión)

Componente afectado

Recorrido de la información

SZM - Ajuste de Desde la consola central del centro de conmutación hasta asiento el módulo de asiento del conductor y el del acompañante DWA - SINE

Desde la unidad de mando de la alarma antirrobo hasta la

sirena y el transmisor inclinométrico Desde la unidad de mando de la luz adaptativa para curvas hasta los controladores del motor paso a paso

AHL - SMC

Desde el bloque de interruptores de la puerta del conductor TMFA - Bloque hasta la unidad de mando del módulo de puerta del de interruptores conductor

bus de datos LIN (un solo cable de IHKA - PTC conexión)

Desde la unidad de mando del sistema de calefacción y climatización hasta el calentador para el motor

IHKA - Motores

Desde la unidad de mando del sistema de calefacción y climatización hasta los motores para las tapas del habitáculo

RDC - Antenas

Desde la unidad de mando del control de presión de inflado de los neumáticos hasta las 4 antenas (una antena en cada pasarruedas. Las antenas reciben las señales de los 4 emisores = sensores de presión de aire en los neumáticos.)

Tipo de bus: K-CAN Nombre U.E.C.

Descripción

AHM

Módulo de remolque

CAS

Car Access System 2

CID

Display Central de Información

CON

Controlador

CVM

Módulo de la capota del cabrio

DWA

Alarma antirrobo

EHC

Control electrónico de altura

HKL

Elevador para la tapa del maletero

IHKA

Calefacción y climatizador automático integrados

KBM

Módulo básico de carrocería

KOMBI

Cuadro de instrumentos

LM

Módulo de las luces

MPM

Micromódulo de potencia

PDC

Control de distancia de aparcamiento

PGS

Unidad de mando Passive-Go para el sistema CAS Comfort Access Systems

RDC

Control de presión de neumáticos

RLS

Sensor de lluvia y luminosidad

SGM

Módulo de seguridad y gateway SGM

SHD

Techo corredizo/deflector

SH

Aparato de calefacción independiente

SM BF

Módulo del asiento del acompañante

SMFA

Módulo del asiento del conductor

SZM

Centro de interruptores en la consola central Tipo de bus: MOST

Nombre U.E.C.

Descripción

AMP

Amplificador

CCC

Car Communication Computer (ordenador de comunicación del vehículo)

CDC

Cambiador de CD

DVDC

Cambiador de DVD

JNAV

Sistema de Navegación Japón

M-ASK

Controlador del sistema de sonido múltiple

NAV

Sistema de navegación

RAD

Radio

SGM

Módulo de seguridad y gateway SGM

TCU

Telematic Control Unit

TEL

Teléfono

ULF

Dispositivo universal de carga y a viva voz

VM

Módulo de vídeo Tipo de bus: byteflight

Nombre U.E.C.

Descripción

SBSL

Sensor satélite montante B, izquierda

SBSR

Sensor satélite montante B, derecha

SFZ

Sensor satélite, centro del vehículo

SGM

Módulo de seguridad y gateway SGM

SZL

Centro de mandos en la columna de dirección

TMBF

Módulo de la puerta del acompañante

TMFA

Módulo de la puerta del conductor Tipo de bus: F - CAN

Nombre U.E.C.

Descripción

DSC

Control Dinámico de la Estabilidad

Sensor DSC

Sensor DSC (con sensor de ángulo del reviraje y de aceleración transversal)

LWS

Sensor del ángulo de la dirección

SZL

Centro de mandos en la columna de dirección Tipo de bus: Local - CAN

Nombre U.E.C.

Descripción

VTC

Valvetronic

VTC2

Valvetronic 2 Tipo de bus: PT - CAN

Nombre U.E.C.

Descripción

ACC

Regulación activa de la velocidad (Active Cruise Control)

AFS

Dirección activa (Active Front Steering)

AHL

Luz adaptiva para curvas

ARS

Estabilización de rodadura (denominación de venta: Dynamic Drive)

DDE

Electrónica Digital Diesel

DME

Electrónica digital del motor

DSC

Control Dinámico de la Estabilidad

Sensor DSC

Sensor DSC (con sensor de ángulo del reviraje y de aceleración transversal)

EGS

Mando electrónico del cambio

EKP

Bomba de combustible regulada

LWS

Sensor del ángulo de la dirección

SGM

Módulo de seguridad y gateway SGM

SMG

Cambio manual secuencial

Diagnóstico del CAN-Bus de datos en el área de la tracción El diagnóstico se lleva a cabo con una herramienta exploradora o scanner, bajo los códigos de dirección: 01 para electrónica del motor 02 para electrónica del cambio 03 para electrónica del ABS La siguiente función se refiere al CAN-Bus de datos: Función - Consultar memoria Códigos de averías En las unidades de control se inscribe una avería o un DTC si está perturbada la transmisión de datos entre las unidades de control, es decir, si existe un problema de comunicación entre ellas: • Uno o varios cables del bus de datos están interrumpidos. • Los cables del bus de datos tienen cortocircuito mutuo. • Un cable del bus de datos tiene corto con masa o con positivo. • Una o varias unidades de control están averiadas.

Todas las unidades de control que intercambian información se tienen que considerar como sistema global en el autodiagnóstico y en la localización de averías.

Señales eléctricas CAN-bus Se pueden realizar comprobaciones eléctricas, para el diagnóstico, en el CAN-bus. Las comprobaciones básicas son las siguientes: • •

•

•

Comprobación del valor de las resistencias terminadoras del bus de datos, siempre que poseamos el valor óhmico del componente. Comprobación de la existencia y de la calidad de la señal eléctrica de transmisión de datos. Se realiza mediante la ayuda de un osciloscopio. Se pueden llegar a valorar los siguientes parámetros: o Calidad de la señal en todo el bus de datos o Cantidad de ruido eléctrico o Existencia de la señal de transmisión o Comprobación de cortocircuitos a masa y a positivo Normalmente, no se pueden evaluar mediante el oscilograma: o Formato del mensaje o Que U.E.C. transmite en cada momento o Significado del mensaje Otra posibilidad de análisis del CAN-bus consiste en la conexión al bus de datos de un intérprete de CAN (hardware) y mediante un software específico se permite el análisis completo del bus de datos. Estos programas extraen estadísticas de transmisión, envío y recepción de datos, estado de los transceptores CAN que forman la red, etc. Normalmente no son utilizados por los talleres de reparación de automóviles.

Para la comprobación de las resistencias terminadoras es suficiente con disponer de un polímetro (óhmetro). Para la comprobación es necesario disponer de la siguiente información: • • •

Dónde se encuentra la resistencia terminadora (normalmente, en alguna de las U.E.C. que estan conectadas al bus de datos). Desconectar todas las U.E.C. del bus de datos excepto en la que se ubica la resistencia terminadora. Medir la resistencia y comparar con los datos del fabricante.

Para la comprobación de las señales mediante un osciloscopio, solamente hay que tener en cuenta lo siguiente: • •

Que el instrumento disponga de dos canales de entrada Que el instrumento sea capaz de trabajar con frecuencias superiores a 5 MHz

Señal de CAN-bus vista a través de un osciloscopio para PC

Señal tomada mediante un osciloscopio Fluke mostrando un paquete de datos CAN bus. CAN-H en entrada B y CAN-L en Entrada A. Se aprecia el nivel de sobretensión continua en ambas señales (1.5 V y 2.5 V respectivamente).

La misma señal que en el caso anterior pero capturada con una base de tiempos mas baja (50 µS). Se puede apreciar el datagrama que forma la señal.

La misma señal que en el caso anterior pero capturada con una base de tiempos mas baja (5µS). Se puede apreciar un conjunto de bit que forman el datagrama anterior.

Medición del tiempo de subida automáticamente. Sirve para determinar la calidad de los flancos de subida de los bits, la pendiente se determina con la medida de los tiempos de subida y bajada entre niveles recesivo y dominante y viceversa. Estos tiempos de subida y bajada se determinan en un treintaidosavo (1/32) del tiempo del bit. Los tiempos de subida o bajada superiores a cinco treintaidosavos (5/32) se consideran como fallo del bus.

Analizadores específicos para CAN-bus y otras redes de datos. Se trata de equipos que requieren conocimentos exhaustivos sobre redes y protocolos de datos. Asimismo tienen un coste de adquisición alto. Normalmente no estan disponibles en talleres de reparación de automóviles.

Análisis gráfico de un datagrama CAN-bus.

Otro tipo de analizadores de CAN-bus son los basados en arquitecturas PC. Mediante un intérprete (interface) conectado al bus de datos y a un ordenador personal, se puede extraer toda la información sobre los datagramas que se transmiten en el bus de datos. Normalmente también incluyen análisis de las señales eléctricas que componen el datagrama (función de osciloscopio). En las figuras siguientes se puede apreciar el modo operativo del software CAN Analyzer.

Diversos interfaces CAN -- PC

Función de análisis gráfico del CAN Analyzer

Análisis de la señal de CAN