Электронные блоки управления. Система связи между блоками

[Валериевич]

Электронные блоки управления.

Система связи между блоками.

Описание.


В автомобиле Dodge Caliber первичной сетью бортовой связи между микропроцессорными электронными блоками управления является система шины данных CAN. Сеть шины данных позволяет минимизировать избыток проводных соединений и одновременно снизить плотность монтажных жгутов, токовые нагрузки датчиков и сократить техническое обеспечение контроллера, создавая возможность для соединения каждого датчика только с одним блоком. Каждый блок считывает и потом передает данные своего датчика по шине для использования всеми другими блоками, запрашивающие эти данные. Каждый блок игнорирует те сообщения на шине, которые он не может использовать.
Шина CAN является двухпроводной мультиплексной системой. Мультиплексирование – это любая система, позволяющая передать многочисленные сообщения по одному каналу или цепи. Шина CAN применяется для обеспечения связи между большинством автомобильных узлов (блоков). Тем не менее, в дополнение к сети шины CAN некоторые узлы также могут быть оснащены шиной данных LIN (Локальная интерфейсная сеть).
Шина данных LIN – это однопроводная низкоскоростная система, используемая для обеспечения непосредственной связи между главным блоком и входными сигналами определенного переключателя или датчика.
В данном автомобиле применяются системы шины CAN. Они обозначаются как CAN-B, CAN-D и диагностическая шина CAN-C (Diagnostic CAN-C). Системы CAN-B и CAN-C обеспечивают бортовую связь между всеми узлами автомобиля. Система CAN-С, более скоростная из этих двух, обеспечивает связь практически в реальном времени (500 Кбит/с), но при этом она характеризуется меньшей степенью отказоустойчивости, чем система CAN-B. Система CAN-C используется исключительно для связи между наиболее важными узлами силового агрегата и ходовой части. Более медленная (83 Кбит/с), но более отказоустойчивая система CAN-B используется для связи между узлами кузова и салона. Отказоустойчивость CAN-B основана на ее способности возвращаться в режим однопроводной связи, если в электропроводке шины появляется неисправность.

Добавочная скорость шины данных CAN во много раз превосходит предыдущие системы шины данных. Эта добавочная скорость позволяет увеличить количество электронных блоков управления или узлов и привнести в автомобиль множество новых электронных и электрических функций. Диагностическая шина CAN-C также обеспечивает связь со скоростью (500 Кбит/с), и иногда неформально даже называется системой CAN-D, чтобы отличить ее от другой высокоскоростной шины CAN-C. Диагностическая шина CAN-C используется для передачи диагностической информации между Полностью интегрированным блоком распределения мощности/Центральным межсетевым шлюзом (TIPM или TIPMCGW) и диагностическим сканером, подключенным к 16-канальному диагностическому разъему (DLC), расположенному под панелью приборов со стороны водителя. TIPM (Предохранительный блок) расположен в моторном отделении рядом с аккумуляторной батареей. Центральный шлюз CAN или блок –концентратор («хаб»), объединенный с TIPM, подключен ко всем трем шинам CAN. Данный шлюз физически и электрически изолирует шины CAN друг от друга и координирует двустороннюю передачу сообщений между ними.

добавлено через 1 минуту
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ.

Шина данных CAN позволяет всем электронным блокам или узлам, подключенным к шине, обмениваться информацией друг с другом. Независимо от того, создается ли сообщение на низкоскоростной шине CAN-B или на высокоскоростной шине CAN-C или CAN-D, структура и формат сообщения будут одни и те же, что позволяет TIPM или TIPMCGW обрабатывать и передавать сообщения между шинами CAN. Кроме того, TIPM сохраняет диагностический код (DTС) некоторых неисправностей сети шины. Все блоки (которые также называются узлами) передают и принимают сообщения через одну из этих шин. Обмен данными между узлами достигается поочередно передачей закодированных сообщений. Каждый узел может одновременно отправлять и получать последовательно передаваемые данные. Сообщения шины проводятся по шине данных в форме сигналов переменной широтно-импульсной модуляции (VPWM), которые при наложении друг на друга импульсов низкого и высокого напряжения, формируют сообщение. В каждом узле применяется арбитраж для сортировки приоритетности сообщения, если два конкурирующих сообщения пытаются одновременно попасть для передачи.
Электромеханическая приборная панель (EMIC) (известный также как CCN) является в этом автомобиле главным блоком локально информационной сети (LIN) и собирает информацию от окружного блока, блока переключателей панели приборов, блока рулевого управления (SCM) и блока управления обогрева сидений (HSM) через шину данных LIN. Связь шины данных LIN существует также между отдельными ретрансляторами монитора давления в шинах (TPM) и блоком SKREEM (известным также кА WCM). Оба блока EMIC, и SKREEM действуют непосредственно на основе информации, полученной по шине данных LIN, или передают эту информацию другими узлами автомобиля при помощи электронных сообщений, размещаемых на шине CAN-B. Для напряжения, используемого сетью для передачи сообщений, требуется смещение и согласование нагрузки. Каждый блок в сети шины CAN обеспечивает собственное смещение и согласование. Каждый узел ограничивает шину при помощи согласующего резистора и согласующего конденсатора. На шине присутствует два типа узлов. Доминирующий узел ограничивает шину посредством резистора и конденсатора 3300pF, как правило, дающих на выходе согласующее сопротивление 3300 Ом. Тем не менее, в зависимости от применения это значение сопротивления может, определенной степени, варьироваться. Единственным доминирующим узлом в этой степени является TIPM или TIPMCGW. Неосновной (или рецессивный) узел ограничивает шину посредством резистора и конденсатора 300pF, как правило, дающих на выходе согласующее сопротивление 10800 Ом.
Протокол связи, используемый для шины данных CAN, не обладает правом собственности и относится к открытому стандарту, заимствованному у Bosh CAN Specification 2,0b. Шина CAN-C является более скоростной из двух основных шин системы CAN, предоставляющей связь практически в реальном времени (500 Кбит/с).

[Валериевич]

Проверка узла шины CAN.
Узел шины CAN подключены параллельно к двухпроводной шине с применением витой пары, в которой провода завернуты друг за друга, создавая экран против нежелательной электромагнитной индукции и предотвращения, таким образом, проходящие через них помехи для сигналов с относительно низким напряжением. Витые пары имеют от 33 до 50 витков на метр. Если шина CAN функционирует (т.е. активирована), один из проводов шины будет проводить более высокое напряжение и воспринимать как провод CAN высокого напряжения или как провод шины CAN (+), в это же самое время второй провод будет проводником более низкого напряжения и восприниматься как провод CAN низкого напряжения или как провод шины CAN (-)


Для проверки, в таблице указаны напряжения шины CAN.

Для минимизации потенциального воздействия предохранителя цепи зажигания (IOD в сети CAN-B) применяется режим «сна», с пониженным энергопотреблением. При этом нельзя смешивать режим «сна» сети, с режимом «сна» отдельных узлов в этой сети, т.к. они могут отличаться. Например, сеть шины CAN-C активируется «пробуждается» только в том случае, если переключатель зажигания находится в положении RUN или START; а блок TIPM, который находится на шине CAN-C, может быть активированным, если переключатель зажигания находится в положении ACCESSORY или UNLOCK. Интегральная схема отдельного узла способна обрабатывать некоторые входные и выходные сигналы без применения сетевых ресурсов. Сеть шины CAN-B остается активным до тех пор, пока все узлы этой сети не будут готовы к режиму «сна». Сеть определяет это состояние при помощи отметок, используемых при проведении опроса. Когда последний активированный узел в сети готов к режиму «сна», и он уже получил отметку, свидетельствующую о том, что все другие узлы на шине готовы к режиму «сна», он передает сообщение с подтверждением режима «сна» шины, после чего сеть переходит в режим «сна»,любой узел на шине может активировать её, передав сообщение на сеть. TIPM может сохранить активацию шины, либо CAN-B, либо CAN-C в течении определенного периода времени.
В системе CAN имеющиеся опции задаются в TIPM на сборочном заводе, но дополнительные опции могут быть добавлены при помощи диагностического дилерского сканера. Установки конфигурации хранятся в энергонезависимой памяти. Кроме того, у TIPM имеются два 64-битовых регистратора, которые контролируют каждый из заданных изготовителем существующих узлов на шинах CAN-B и CAN-C. TPIM хранит диагностические коды неисправности (DTС) в одной из двух кэш-памятей для любой активированной или сохраненной неисправности в том порядке, в котором они приходят. Одна кэш-память сохраняет (DTС) силового агрегата (Р-коды), ходовой части (С-коды), и система кузова (В-коды), другая кэш-память предназначена для (DTС) запоминающей сети (U-коды).
Если в сети CAN периодические или активированные неисправности, диагностический сканер, подключенный к диагностической шине CAN-C через 16-контактный диагностический разъем (DLC), может поддерживать связь только с блоком TIPM.
Для проведения диагностики сети CAN TIPM предоставит информацию о состоянии сети CAN-B и CAN-C на сканере при помощи определенных диагностических сигналов. Кроме того, приемопередатчик в каждом узле на шине CAN-C распознает неисправность технического обеспечения шины в выключенном состоянии, в то время как приемопередатчик в каждом узле на шине CAN-B распознает неисправность технического обеспечения шины общего характера. Приемопередатчики некоторых узлов СAN-B также распознают определенные неисправности сигнальных проводов шины CAN-B.

добавлено через 5 минут
Обсуждение темы ЗДЕСЬ.