can bus de datos ii

8/13/2019 Can bus de datos II

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El intercambio de datos en el bus de datos CAN I

Nociones generales

Programa autodidctico 238

Service.


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2

NUEV

O Atencin

Nota

En el programa autodidctico se describen el diseo

y el funcionamiento de los nuevos desarrollos.

Su contenido no se actualiza.

Las instrucciones actualizadas sobre los trabajos de

verificacin, ajuste y reparacin se debern

consultar

Empleando el sistema de bus de datos CANen el automvil se interconectan todas lasunidades de control. Gracias a ello, se puedenaprovechar nuevas funciones en el vehculo y enel diagnstico que abarcan todas las unidadesde control.

Tras un primer resumen de esta tecnologa en elprograma autodidctico 186 El CAN-Bus dedatos se describen en este programa auto-didctico 238 las principales funciones del sis-tema de bus de datos CAN actual

Programa autodidctico 238:Explica las funciones bsicas delsistema de bus de datos CAN como,por ejemplo, el intercambio de datos.

Programa autodidctico 269:Explica los sistemas especiales de bus dedatos como, por ejemplo, el CAN del reade la traccin y el CAN de confort y cmose emplean en VOLKSWAGEN y AUDI.

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Referencia rpida

Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Para qu sirve un sistema de bus de datos? . . . . . . . 4La configuracin, el diseo, caractersticas esenciales 6Los estados de desarrollo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8La gestin del bus de datos CAN . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

El sistema bsico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

El principio de interconexin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11El intercambio de informacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

Las unidades funcionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

La unidad de control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14El mdulo CAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14El transceptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Las secuencias de una transmisin de datos . . . . . . 18

El envo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19La recepcin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Intento de envo simultneo de varias unidadesde control

La seguridad en la transmisin, comportamiento encaso de incidencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Gestin interna de errores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Indicacin para el diagnstico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Pruebe sus conocimientos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30


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Para qu sirve un sistema de bus de datos?

Con el empleo del sistema de bus de datos CAN en el vehculo se interconectan componentes electrni-cos como unidades de control o sensores inteligentes, por ejemplo, el sensor de ngulo de direccin.

La abreviatura CAN significa Controller Area Network. Gracias a la utilizacin del sistema de busde datos CAN, se obtienen las siguientes ventajas en el sistema general del vehculo:

El intercambio de datos entre las unidades de control tiene lugar en una plataforma unitaria. Estaplataforma se denomina protocolo. El bus de datos CAN ejerce la funcin de lo que se denominaautopista de datos.

Los sistemas diferentes a los de las unidades de control, como por ejemplo el ESP, se hacen factibles

de una forma econmica.

Se pueden resolver con mayor facilidad ampliaciones de sistemas en forma de equiposcomplementarios.

El bus de datos CAN es un sistema abierto que permite una adaptacin a diferentes medios detransferencia como, por ejemplo, cables de cobre o cables de fibra ptica.

El diagnstico de las unidades de control tiene lugar a travs del cable K. En el interior del vehculoel diagnstico ya tiene lugar en parte a travs del bus de datos CAN (por ejemplo en el airbag y enla unidad de control de la puerta). En relacin a esto se habla de cable K virtual(vase la pgina 7). En los vehculos del futuro se prescindir en gran medida del cable K.

Se puede realizar un diagnstico de todo el sistema utilizando para ello simultneamente varias

unidades de control.

Introduccin

Desde la unidad de control central hasta el sistema interconectado

Vehculo con unidad de control central

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Vehculo con 3 unidades de control y sistema de bus de datos

Introduccin

Unidad de controldel ABS

Unidad decontrol del motor

Cuadrode instrumentos

Red CAN del rea de la traccin con 3 unidades de control

Vehculo con 3 unidades de control

Bus de datos CAN

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Actuador

Sensor


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Introduccin

La configuracin, el diseo, caractersticas principales

En el sistema de bus de datos CAN hay conectados paralelamente muchos mdulos individuales.De ello resultan los siguientes criterios de exigencia para la configuracin del conjunto del vehculo:

Gran seguridad: Las interferencias en la transmisin, sean internas o externas, se tienen que detectarcon gran fiabilidad.

Gran disponibilidad: En caso de avera en alguna unidad de control el resto del sistema debepermanecer operativo en la medida de lo posible para poder intercambiar informacin.

Gran densidad de datos: Todas las unidades de control tienen en todo momento el mismo estado de

informacin. As no habr datos discrepantes entre las unidades de control.En caso de avera en algn punto del sistema se informa a todos los componentes de la misma formay en el mismo momento.

Gran tasa de transferencia de datos: El intercambio de datos entre los componentes de la red tieneque efectuarse de forma rpida para cumplir las exigencias en tiempo real.

La transferencia de seales en el sistema de bus de datos CAN tiene lugar de forma digital, actual-mente a travs de cables de cobre. Gracias a ello es posible una transferencia segura con una veloci-dad de hasta 1.000 Kbit/s (1 Mbit/s) como mximo. La tasa mxima de transferencia de datos

especificada de forma estndar en VOLKSWAGEN y AUDI es de 500 Kbit/s.Debido a diferentes exigencias con respecto a la tasa de repeticin de las seales por un lado y porotro lado al volumen de datos que se genera el sistema de bus de datos CAN se divide en 3 sistemasespeciales:

Bus de datos CAN del rea de la traccin (High Speed) con 500 Kbit/s con demandas casien tiempo real

Bus de datos CAN del rea de confort (Low Speed) con 100 Kbit/s con demandas de tiempo menores

Bus de datos CAN del rea de infotenim. (Low Speed) con 100 Kbit/s con demandasde tiempo menore

Tasas de transferencia de datos en el sistema de bus de datos CAN

1111 2222 3333 4444

1111 = 500 Kbit/s = CAN rea de la traccin

2222

= 100 Kbit/s = CAN rea de confort

3333

= 100 Kbit/s = CAN rea de infotenimiento

4444 = 1000 Kbit/s = Tasa mxima de transferencia de datos

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Palancaselectora

CCCCAAAANNNNrrrreeeeaaaa


Unidad decontrol del

motor

Unidad decontrol de los

frenos

Sensor dengulo de

viraje

...

Unidad decontrol del

cambio

Unidad decontrolairbag

Unidad decontrol

climatizador

Asistencia deaparcami-

ento

Control depresin deneumticos

Memoria deposic. asiento

conductor

Unidad decontrol rea

confort

Unidad decontrol puerta

conductor


acompaante


tr. izquierda


tr. derecha

Radio

Caja interfaztelfono

Radio/navegacin

DSP ...

Introduccin

El sistema de bus de datos CAN (ejemplo Polo AM 2002)

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Servodirec-cin

Cuadro deinstrumentos

...


Unidad de control de pasarela

Conectores del vehculo

Cable K real

Cable K virtual

...

Otras unidades de control en proyecto

238_006b

slo cuadroinstrumentos

Higline

Conector

paradiagnsticos

ttttrrrraaaacccccccciiiinnnn

ccccoooonnnnffffoooorrrrtttt((((CCCCAAAANNNNiiiinnnnffffooootttteeeennnniiiimmmmiiiieeeennnnttttoooo))))

ccccoooonnnnffffoooorrrrtttt


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Introduccin

La implantacin en la serie y los estados de desarrollo

La primera implantacin en la serie en Volkswagen tuvo lugar en el ao de modelos 97 con el sistemade confort con 62,5 kBit/s en el Passat..

Otras etapas del desarrollo son:AM 98 CAN en el rea de la traccin en el Golf y el Passat con 500 kBit/s

AM 00 Pasarela (gateway) cable K en CAN en el Golf y el Passat.

AM 00 CAN del rea de confort 100 kBit/s estndar en el Grupo por ejemplo en el SKDA FabiaPasarela CAN rea de traccin / CAN confort en el SKDA Fabia

AM 01 CAN confort 100 kBit/s estndar en el Grupo por ejemplo en el Passat

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Introduccin

La gestin del bus de datos CAN

El bus de datos CAN es un sistema autnomo dentro de la electrnica del vehculo y sirve comolnea de datos para el intercambio de datos entre las unidades de control conectadas.

Debido a su diseo y su configuracin el sistema funciona con una gran fiabilidad.

Sin embargo, si a pesar de ello, se produce algn error, se suele memorizar ste en la memoria deaveras de la respectiva unidad de control y se podr consultar mediante el comprobador de diagns-tico.

Las unidades de control disponen de funciones de autodiagnstico mediante las cuales tambinse pueden detectar averas relacionadas con el sistema de bus de datos CAN.

Tras consultar los registros de averas en el sistema CAN con el comprobador de diagnstico(por ejemplo VAS 5051, 5052), se dispone de esta informacin para una localizacin precisa dela avera.

Los registros de la memoria de averas de las unidades de control sirven para una primeraconstatacin de la avera. Aparte de ello, tambin se puede consultar la constatacin de lareparacin de la avera. Para que el sistema se actualice es necesaria una nueva puesta en marchadel motor.

Un requisito importante para un vehculo con el estado Bus de datos CAN en orden es queno aparezca ningn registro de avera CAN en ningn estado operativo de la conduccin!

Para efectuar un anlisis que ayude a la localizacin de la avera y subsanar la misma se requierenunos conocimientos bsicos sobre el intercambio de datos en el bus de datos CAN.


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Notas


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El sistema bsico

El sistema bsico se compone de varias unidades de control. Estn conectadas en paralelo al cable delbus de datos a travs de los llamados transceptores (amplificadores de emisin y recepcin).De esta forma son vlidas las mismas condiciones para todas las estaciones. Esto significa que todas lasunidades de control reciben el mismo tratamiento, no hay ninguna unidad de control preferencial.En este contexto tambin se habla de una arquitectura de maestro mltiple.

El intercambio de informacin tiene lugar en serie (de forma consecutiva).

Generalmente, el bus de datos CAN ya es completamente operativo con un solo cable.Sin embrago, el sistema est dotado de un segundo cable de bus de datos.En este segundo cable inciden las seales en el orden inverso.Gracias a esta inversin de las seales se consigue suprimir de forma ms eficaz las interferenciasexternas.

El principio de interconexin

UUUUnnnniiiiddddaaaaddddddddeeeeccccoooonnnnttttrrrroooollllAAAA

UUUUnnnniiiiddddaaaaddddddddeeeeccccoooonnnnttttrrrroooollllBBBB

UUUUnnnniiiiddddaaaaddddddddeeeeccccoooonnnnttttrrrroooollllCCCC

RX TX RX TX RX TX

Bus CAN

Transceptor

El principio de interconexin

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Para simplificar el principio bsico de la transmisin de datos seutilizar en los ejemplos a continuacin un solo cable CAN.


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El sistema bsico

El intercambio de informacin

Las informaciones que se van a intercambiar se denominan mensajes. Cualquier unidad de controlpuede enviar y recibir mensajes.

Un mensaje contiene principalmente valores fsicos como, por ejemplo, el rgimen del motor.En este caso se representa el rgimen del motor como valor binario (secuencia de ceros y unos).Por ejemplo: (El rgimen del motor 1.800 rpm tambin se podra representar con 00010101.)

En el proceso de envo se transforma, en primer lugar, el valor binario en un tren de bits.Este tren de bits se coloca a travs del cable de TX (cable de envo) en el transceptor (amplificador).El transceptor convierte el tren de bits en valores de tensin apropiados para ser transmitidos

consecutivamente por el cable del bus de datos.

En el proceso de recepcin se reconvierten los valores de tensin a travs de los transceptores de nuevoen un tren de bits que se transmite a travs del cable de RX (cable de recepcin) a las unidades decontrol. A continuacin, las unidades de control vuelven a transformar los valores seriales a valoresbinarios en mensajes. Por ejemplo: (El valor 00010101 se vuelve a transformar en 1.800 rpm)

Un mensaje enviado puede ser recibido por cualquier unidad de control.

Este principio tambin se denomina Broadcast (radiodifusin). Es como una emisora de radio que

emite un programa que puede ser sintonizado por cualquier participante conectado.

Gracias al procedimiento Broadcast se consigue que todas las unidades de control conectadas tengansiempre el mismo estado informativo.

El principio Broadcast: Uno emite, todos reciben.

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Mensajeen paralelo

Tren de bitsen serie

Rgimen del motor

0001 0101 0001 0101 0001 0101

RX TX RX TX RX TXTransceptor

Unidad

00010101

10101

000

10101

000

Transmisin elctrica de seales en secuencia temporal

El sistema bsico

Nivel seal

t (tiempo)

Intercambio de informacin de un mensaje en el bus de datos CAN (principio Broadcast)

5V

0V

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Transmisinelctrica de sealesuno enva, todos reciben

de control AUnidad

de control BUnidad

de control C

Rgimen del motor Rgimen del motor


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Las unidades funcionales

La unidad de control

La unidad de control recibe seales de los sensores, las procesa y las enva de nuevo a los actuadores.Los componentes esenciales de una unidad de control son: un microcontrolador con memoria deentrada, memoria de salida y una memoria de programas.

Los valores de los sensores recibidos por la unidad de control como, por ejemplo, la temperatura delmotor o el rgimen del motor se consultan regularmente y se guardan consecutivamente en la memoriade entrada.Este proceso equivale, en principio, a un mecanismo de movimiento intermitente con un conmutadorselector giratorio de entrada (vase la figura).El microcontrolador interrelaciona los respectivos valores de entrada utilizando para ello el programaimplantado. El resultado de este proceso se almacena en la correspondiente memoria de salida y desdeaqu se enva a los correspondientes actuadores.Para poder procesar mensajes CAN cada unidad de control dispone adicionalmente de una zona dealmacenamiento CAN para los mensajes recibidos y los que se tienen que enviar.

El mdulo CAN

El mdulo CAN sirve para el intercambio de datos, concretamente el intercambio de los mensajes CAN.Est dividido en dos reas. El rea de recepcin y el rea de emisin.

La integracin del mdulo CAN a la unidad de control tiene lugar a travs del buzn de entrada o atravs del buzn de salida. Por lo general, est integrado en el chip del microcontrolador de las uni-dades de control.

El transceptor

El transceptor es un amplificador de emisin y de recepcin. Transforma el tren de bits serial(nivel lgico) del mdulo CAN en valores de tensin elctricos (nivel de cable) y viceversa.Los valores de tensin elctricos son apropiados para el transporte de datos en cables de cobre.

La integracin del transceptor en el mdulo CAN tiene lugar a travs del cable de TX(cable de envo) o a travs del cable de RX (cable de recepcin).

El cable de RX est conectado directamente al bus de datos CAN a travs de un amplificador y permiteuna continua participacin en la escucha de las seales del bus de datos.

El cable K

El cable K sirve para conectar un dispositivo de comprobacin VAS para efectuar un diagnstico delvehculo en el Servicio Postventa.


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UUUUnnnniiiiddddaaaaddddddddeeeeccccoooonnnnttttrrrroooollll

MMMMdddduuuullllooooCCCCAAAANNNN

TTTTrrrraaaannnnsssscccceeeeppppttttoooorrrr

Conmutador selectorde entrada

Memoria deentrada

Memoria desalida

Microprocesador

rea CANcon control del

tiempo

Mensaje de error

Buzn de entrada Buzn de salida

rea de recepcin rea de envo

RRRR

XXXX

TTTTXXXX

Bus CAN

Unidades funcionales: unidad de control, mdulo CAN y transceptor

Sensores, p. ej.: Sensor de rgimen Sensor de temperatura Manmetro de aceite etc. ...

Actuadores, p. ej.: Mariposa servoacc. Electrovlvula Diodo luminoso etc. ...

CCCCaaaabbbblllleeeeKKKK

Nivel lgico: 0 o 1

Nivel de seal: 0V o 5V

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Una particularidad la constituye el acoplamiento del cable de TX al bus. Se realiza a travs de unconmutador de colector abierto.

De esta forma resultan en el cable del bus dos estados diferentes:

Estado 1: estado cerrado, transistor cerrado, (conmutador abierto)pasivo: nivel del bus=1, a travs de resistencia alto ohmiajeEstado 0: estado conmutado a tope, transistor conmutado a tope (conmutador cerrado)activo: nivel del bus=0, sin resistencia bajo ohmiaje

Particularidades del transceptor

El transceptor con acoplamiento al cable de TX

RX TX

5V

+ 5V

Cable del bus

Representacin esquemtica conun conmutador

Acoplamiento de 3 transceptores al cable del bus (principio), transceptor C activo

Conmutador abierto significa 1 (pasivo) Conmutador cerrado significa 0 (activo)

Tres transceptores conectados a un cable del bus

Transceptor A Transceptor B Transceptor C

+ 5 V+ 5 V+ 5 V

Cable del bus (0V)

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De esta forma se consigue lo siguiente:

Si el bus est en el estado 1 (pasivo), cualquier otra estacin podra imponer a este estado el estado 0(activo).

El nivel pasivo del bus se denomina recesivo. El nivel activo del bus se denomina dominante.

Esto es importante en el caso de:

a) La sealizacin de interferencias en la transmisin (mensajes de error Error Frames).b) La deteccin de colisiones (cuando varias estaciones quieren enviar al mismo tiempo).

Del ejemplo anterior (tres transceptores conectados a un cable del bus) pueden resultar las siguientesposiciones de conmutacin:

Posibles posiciones del conmutador con 3 transceptores conectados a un cable del bus, transceptor C activo

TTTTrrrraaaannnnsssscccceeeeppppttttoooorrrrAAAA TTTTrrrraaaannnnsssscccceeeeppppttttoooorrrrBBBB TTTTrrrraaaannnnsssscccceeeeppppttttoooorrrrCCCC CCCCaaaabbbblllleeeeddddeeeellllbbbbuuuussss

1111 1111 1111 1111 ((((5555VVVV))))

1111 1111 0000 0000((((0000VVVV))))

1111 0000 1111 0000((((0000VVVV))))

1111 0000 0000 0000((((0000VVVV))))

0000 1111 1111 0000((((0000VVVV))))

0000 1111 0000 0000((((0000VVVV))))

0000 0000 1111 0000((((0000VVVV))))

0000 0000 0000 0000((((0000VVVV))))

Comportamiento:

Si algn conmutador est cerrado,fluye corriente por las resistencias.En el cable del bus se regula unatensin de 0V.

Si todos los conmutadores estn abiertos, nofluye corriente.En la resistencia no cae la tensin.En el cable del bus se regula una tensin

de 5V.


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Las secuencias de una transmisin de datos

La transmisin de datos en el ejemplo Registro de rgimen > Transmisin > Indicacin

El siguiente ejemplo muestra un intercambio completo de la informacin del rgimen desde el registrohasta la indicacin en el cuentarrevoluciones. De l se desprende la secuencia cronolgica de la trans-misin de datos y la accin conjunta de los mdulos CAN con las unidades de control.

En primer lugar el sensor de la unidad de control del motor registra el valor de rgimen.Ahora llega regularmente de retorno (cclico) a la memoria de entrada del microcontrolador.Ya que el valor actual de rgimen tambin se precisa para otras unidades de control, por ejemplopara el cuadro de instrumentos, se tiene que transmitir en el bus de datos CAN.Por ello, el valor de rgimen es copiado a la memoria de envos de la unidad de control del motor.

Desde la memoria de envos la informacin llega al buzn de salida del mdulo CAN.Si en el buzn de salida hay un valor actualizado, se indicar esto con la banderita de envos(se levanta la banderita). Con la orden de envo al mdulo CAN la unidad de control del motor hacumplido su funcin en este proceso.

El valor del rgimen se transforma en un mensaje del motor, primeramente en una forma especfica deCAN, de acuerdo con el protocolo. Los componentes ms importantes de un protocolo son:

Principio de composicin de un mensaje CAN

IIIIddddeeeennnntttt iiiiddddaaaadddd:::: (((( iiiiddddeeeennnntttt iiiiffffiiiiccccaaaaddddoooorrrrddddeeee11111111bbbbiiiittttssss))))Sirve para la identificacin del mensaje

CCCCoooonnnntttteeeennnniiiiddddoooommmmeeeennnnssssaaaajjjjeeee:::: ((((ccccaaaammmmppppooooddddaaaattttoooossssmmmmxxxx....8888xxxx8888bbbbiiii ttttssss))))El contenido del mensaje

((((PPPPrrrruuuueeeebbbbaaaaCCCCRRRRCCCCddddeeee11116666bbbbiiii ttttssss)))) ::::Suma de verificacin para el

almacenamiento de datos

CCCCoooonnnnffff iiiirrrrmmmmaaaacccciiiinnnn((((AAAAcccckkkkddddeeee2222bbbbiiiittttssss)))) ::::Acknowledge

Los componentes de un mensaje del motor son por ejemplo: Identidad=Motor_1, Contenido= Rgimen.Tambin estn incluidos en el mensaje del motor otros valores como, p. ej., ralent, par motor, etc.

En los siguientes esquemas dedesarrollo se representa el mensajeCAN con un smbolo de carta.

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El mdulo CAN comprueba a continuacin a travs del cable de RX si el bus de datos est activo (siactualmente se estn intercambiando otras informaciones). Si es preciso, esperar hasta que el bus dedatos est libre. (Nivel 1 (pasivo) durante un periodo de tiempo determinado) Si el bus est libre, seenva el mensaje del motor

Inicio de un proceso de envo

El envo

UUUUnnnniiiiddddaaaaddddddddeeeeccccoooonnnnttttrrrroooollllddddeeeellllmmmmoooottttoooorrrr

SSSSaaaallll iiiiddddaaaaccccuuuueeeennnnttttaaaarrrrrrrreeee----vvvvoooolllluuuucccciiiioooonnnneeeessss

UUUUnnnniiiiddddaaaaddddddddeeeeccccoooonnnnttttrrrroooollllddddeeeellllAAAABBBBSSSS

CCCCuuuuaaaaddddrrrrooooddddeeeeiiiinnnnssssttttrrrruuuummmmeeeennnnttttoooossss

SSSSeeeennnnssssoooorrrrddddeeeerrrrggggiiiimmmmeeeennnn

LLLLeeeevvvvaaaannnnttttaaaabbbbaaaannnnddddeeeerrrraaaaoooorrrrddddeeeennnnddddeeeeeeeennnnvvvvoooo

BBBBuuuussssCCCCAAAANNNN

CCCCoooonnnnssssuuuullllttttaaaabbbbuuuussssllll iiiibbbbrrrreeee????

Detalle: Esquema de consulta bus libre?

bbbbuuuussss llll iiiibbbbrrrreeee????

ssssiiii

eeeessssppppeeeerrrraaaarrrr

nnnnoooo?

ccccaaaabbbblllleeeeddddeeeeRRRRXXXX

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RX TX RX TX RX TX


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20

T

T


La recepcin

Un proceso de recepcin est formado por dos pasos:

Paso 1 = Comprobacin de la correccin del mensaje (en el nivel de control) Paso 2 = Comprobacin de la utilidad del mensaje (en el nivel de aceptacin)

Todas las estaciones conectadas reciben el mensaje enviado por la unidad de control del motor.Este mensaje llega a travs de los cables de RX a la correspondiente rea de recepcin de los mdulos

CAN.

Detalle: rea de recepcin, nivel de control y de aceptacin

UUUUnnnniiiiddddaaaaddddddddeeeeccccoooonnnnttttrrrroooollllddddeeeellll mmmmoooottttoooorrrr

SSSSaaaallll iiiiddddaaaaccccuuuueeeennnnttttaaaarrrrrrrreeee----vvvvoooolllluuuucccciiiioooonnnneeeessss

UUUUnnnniiiiddddaaaaddddddddeeeeccccoooonnnnttttrrrroooollllddddeeeellllAAAABBBBSSSS


SSSSeeeennnnssssoooorrrrddddeeeetttteeeemmmmppppeeeerrrraaaa----ttttuuuurrrraaaa

BBBBuuuussssCCCCAAAANNNN

Nivel de control

Nivel de aceptacinno

si

nosi

no

si

nosi

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Proceso de recepcin

RX TX RX TX RX TX


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Todos los receptores han recibido el mensaje del motor y han comprobado su correccin en elrespectivo nivel de control. As se consiguen detectar incidencias locales que slo se han producidoen una unidad de control. Esto provoca la ya mencionada gran densidad de datos. (Vase tambinel captulo La seguridad en la transmisin, comportamiento en caso de incidencias)

Todas las estaciones conectadas reciben el mensaje enviado por la unidad de control del motor (Broad-cast). Mediante una llamada suma de verificacin CRC podrn averiguar ahora en el nivel de control sise han producido errores en la transmisin. CRC significa Cycling Redundancy Check. En el envo decada mensaje se forma y se transmite para todos los bits una suma de verificacin de 16 bits.Los receptores calculan, siguiendo la misma directriz, la suma de verificacin de todos los bits recibidos.

Para finalizar, se compara la suma de verificacin recibida con la suma de verificacin calculada.

Si no se ha detectado ningn error, se lo comunican todas las estaciones al emisor con una confirma-cin, el llamado Acknowledge, a continuacin a la suma de verificacin.

CCCCoooonnnnffff iiiirrrrmmmmaaaacccciiiinnnn((((AAAAcccckkkkddddeeee2222bbbbiiiittttssss)))) ::::Acknowledge

Flujo de informacin, confirmacin, matasellos

A continuacin, el mensaje que se ha recibido correctamente llega al llamado nivel de aceptacinde los correspondientes mdulos CAN.

En este nivel se decide si se requiere el mensaje para la funcin de la correspondiente unidad decontrol. En caso negativo, se elimina el mensaje. En caso afirmativo, el mensaje llega al correspondiente buzn de entrada.

Al levantar la bandera de recepcin se le indica al cuadro de instrumentos conectado que hay unmensaje actualizado, por ejemplo el rgimen, esperando a ser procesado.El cuadro de instrumentos consulta este mensaje y copia el valor en su memoria de entrada.

De esta forma finalizan los procesos de envo y de recepcin en los mdulos CAN.

En el cuadro de instrumentos el rgimen llega, despus de ser procesado por el

microcontrolador, al actuador y, finalmente, al cuentarrevoluciones.

El intercambio de datos de un mensaje se repite constantemente en funcin delos tiempo de ciclo ajustados (por ejemplo cada 10ms).

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Intento de envo simultneo de varias unidades de control

UUUUnnnniiiiddddaaaaddddccccoooonnnnttttrrrr .... ddddeeeellll mmmmoooottttoooorrrr

CCCCaaaabbbblllleeeeddddeeeellll bbbbuuuussssddddeeeeddddaaaattttoooossss

TTTTXXXX

RRRRXXXX

TTTTXXXX

RRRRXXXX

TTTTXXXX

RRRRXXXX

En el caso de un intento de envo simultneo de varias unidades de control se producira inevitable-mente una colisin de datos en el cable del bus. Para evitar esto se aplica la siguiente estrategiaen el CAN:

Una unidad de control activa comienza el proceso de envo enviando el identificador.

Todas las unidades de control siguen lo que acontece en el bus registrando a travs de su respectivocable de RX el estado en el bus.

El emisor compara por bits el estado del cable de TX con el estado del cable de RX.

Aqu se pueden producir discrepancias.

La estrategia CAN regula esta situacin de la siguiente manera: La unidad de control cuya sealde TX ha sido sobreescrita por un cero se tiene que retirar del bus.

La importancia de los mensajes se regula por el nmero de los ceros que preceden al identificador.De esta forma se garantiza que los mensajes se enven siguiendo un orden de importancia.

Regla: Cuanto menor sea el nmero en el identificador, mayor es la importancia del mensaje.Este procedimiento se denomina arbitraje. Derivacin de rbitro

Procedimiento de arbitraje para evitar una colisin 238_027

retiene reparto ypermanece en modo de envo

pierde reparto ycambia a modo

de recepcin

pierde reparto ycambia a modode recepcin

UUUUnnnniiiiddddaaaaddddccccoooonnnnttttrrrr .... ddddeeeellll AAAABBBBSSSS



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23

En el siguiente ejemplo se muestra claramente que en el caso de un deseo de envo simultneo porparte de varias unidades de control, el sensor de ngulo de viraje tiene la mxima prioridad.Por lo tanto, su mensaje es el primero que se enva.Explicacin:El sensor de ngulo de viraje con el nmero ms pequeo (con ms ceros delante) se impone.


Conclusin de la transmisin de valores de sensores (por ejemplo el rgimen)

Debido a la gran seguridad en la transferencia en el CAN se detectan claramente y de forma fiablenumerosas incidencias como, por ejemplo, las interferencias elctricas o las interrupciones en elsistema CAN.

El valor de rgimen 1.800 rpm se transmite correctamente o, si ocurre alguna incidencia,no se transmite (no hay indicacin, el cuentarrevoluciones indica 0).

Si, por ejemplo, aparecen valores de rgimen no plausibles, habr que buscar la causa no enla transmisin (CAN), sino en un sensor averiado, un instrumento de indicacin averiado o enla lnea de conexin.

Motor_1

Freno_1

Cuadro instr._1

ngulo viraje_1

Cambio_1

Identificadores posibles en el CAN traccin 238_027b


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24

La seguridad en la transmisin, comportamiento en caso de incidencias

Gestin interna de errores

Para garantizar una alta seguridad de los datos, se monta en el CAN un complejo sistema degestin interna de errores.

De esta forma se consigue que los posibles errores de transmisin se detecten con gran fiabilidad.De esta forma se pueden adoptar las correspondientes medidas.La tasa de errores no detectados, la llamada posibilidad de errores residuales es < 10 -12.Este valor equivale a 4 errores a lo largo de toda la vida til de un vehculo.

Gracias al procedimiento Broadcast (uno enva, todos reciben y analizan) se le avisa a todos losparticipantes acerca de cualquier error que aparezca y que sea detectado por algn participante

de la red mediante un mensaje de error, el llamado Error Frame.As todos los participantes eliminarn el mensaje actual.

A continuacin tiene lugar una repeticin automtica de envo. Este proceso es completamente normaly puede estar provocado por fuertes oscilaciones de tensin, p. ej. al arrancar el motor o por fuertesinterferencias exteriores.

Una situacin crtica se produce cuando se acumulan repeticiones de envos causadas por erroresdetectados de forma constante. Para estas situaciones cada estacin lleva instalado un contador internode errores que va sumando los errores detectados y los va restando tras una repeticin de envo

efectuado.

Contador interno de errores

Aparecen er-

rores,contador sumaerrores

No hay errores,

contador restaerrores

Acumulacin de errores

masiva, se sobrepasa elvalor umbral delcontador de errores

Contadorerrores de RX

Contadorerrores de TX

1111 2222 0000

2222 5555 6666

222255555555

222255555555

111122227777

111122227777

0000

0000

Tiempo de sistema

Tiempo de sistema

BBBBuuuussss

OOOOffffffff

EEEErrrrrrrroooorrrr

PPPPaaaassssssssiiiivvvveeee

EEEErrrrrrrroooorrrr

AAAAcccctttt iiiivvvveeee

Unidad decontroldesactivada

No puede

enviar ms

Estadonormal

238_028


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25


El contador interno de errores es el responsable de la gestin interna de errores y no se puedeconsultar.

Si se sobrepasa un valor umbral especificado (equivale a un mximo de 32 repeticiones de envo),se informa a la unidad de control en cuestin y se desconecta del bus de datos CAN.Tras repetirse el estado Bus Off (sin comunicacin interina) se realizar un registro en la memoriade averas.

Despus de un tiempo de espera definido (aprox. 0,2s) la unidad de control intenta conectarse denuevo por s misma al bus.

El trfico de mensajes tiene lugar, por lo general, de forma cclica con periodos de ciclos especificados.De esta forma se garantiza que los respectivos mensajes se transmitan a tiempo.Sin embrago, si se producen demoras, es decir no se reciben como mnimo diez mensajes, responderel llamado control del tiempo (Time Out del mensaje).

A consecuencia de ello tambin se realiza una entrada en la memoria de averas de la unidad decontrol que est recibiendo.Este es el segundo mecanismo de la gestin de errores. De ello resultan para el diagnstico en elServicio Postventa los siguientes mensajes de error:

1. Bus de datos averiado

En la unidad de control afectada se han detectado errores graves.

La unidad de control ha estado desconectada al menos dos veces del bus (Bus Off).

2. Faltan mensajes de....o bien no hay comunicacin con la unidad de control en cuestin.

Los mensajes no se reciben a tiempo. Ha respondido el control de Time Out.


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Indicacin para el diagnstico en el ejemplo de una transmisin incorrecta del rgimen

El valor del rgimen se transmite correctamente o no se transmite debido a alguna incidencia(no hay indicacin).El sistema de medicin e informacin para vehculos VAS 5051 indica en este caso una notasobre una incidencia en el sistema CAN:

Si, por ejemplo, aparecen valores de rgimen no plausibles, no habr que buscar la causa en latransmisin CAN, sino en el sensor o en el actuador(instrumentos de indicacin, por ejemplo el cuentarrevoluciones).

Indicacin del VAS 5051

238_029b

238_029c

238_029a


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En el caso de una incidencia en el sistema CAN, el sistema de medicin e informacin para vehculosVAS 5051 indica un mensaje de error general.

Con este mensaje an no se sabe cul es el componente del sistema CAN que est averiado.

Para localizar la avera se puede consultar el estado activo de las unidades de control conectadas albus de datos CAN a travs de los bloques de valores de medicin 125, 126 de la pasarela(1=activo, 0=pasivo).

Posiblemente sean precisas otras mediciones elctricas

(por ejemplo una comprobacin de la seal con el osciloscopio).

Perspectivas

Con el presente programa autodidctico 238 deberan quedar explicadas las principales funciones delsistema CAN. En el programa autodidctico 269 Intercambio de datos en el bus de datos CAN II,CAN del rea de la traccin/CAN del rea de confort se explica el sistema de bus de datos CAN en elvehculo que se emplea en Volkswagen y Audi.Se explican de forma detallada las caractersticas en el bus de datos CAN del rea de la traccin y el

bus de datos CAN del rea de confort en cuanto a las funciones y el diagnstico.

Finalmente, se explica el sistema completo en el que se interconectan el bus de datos CAN delrea de la traccin y el bus de datos CAN del rea de confort a travs de la llamada pasarela.El modo de proceder para la localizacin de averas es otra parte importante de este programaautodidctico.

can bus de datos ii

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