5 min czytania
Magistrala CAN pozwala na wymianę informacji oraz stworzenie protokołu i kontroli błędów. Dziś jest praktycznie standardem. Bez niej nie byłoby ani systemów komfortowych, ani systemów bezpieczeństwa. Czy jest jednak odporna na zakłócenia i jak wypada jej niezawodność?
Spis treści:
Magistrala CAN to nic innego, jak Controller Area Network. Standard CAN został opracowany przez firmę Bosch i Intel w latach 80. XX wieku. Na popularyzację w motoryzacji musiał jednak nieco poczekać. CAN to norma w autach dopiero od 2005 r. Czym tak naprawdę jest? CAN umożliwia przesył informacji. I co ważne, oferuje prędkość przesyłu danych, dochodzącą do 100 kb/s. Magistrala jest wyposażona w dwuprzewodową skrętkę. Składa się z dwóch przewodów – CAN Low i CAN High. Umożliwia komunikację na dystansie nawet 40 m, przy czym wraz ze wzrostem odległości, prędkość transmisji danych z magistrali CAN maleje.
Budowa współczesnych samochodów osobowych jest mocno skomplikowana. Wrzucenie biegu wstecznego w skrzyni biegów, oznacza uruchomienie czujników parkowania i kamery cofania. Z czujników i kamer korzystają systemy bezpieczeństwa czy automatycznie włączanie światła. Radio natomiast automatycznie ścisza się po odebraniu połączenia z telefonu, a ABS przydaje się nie tylko podczas hamowania, ale także podczas jazdy w terenie.
Poszczególne systemy nie mogą działać samodzielnie i w pojedynkę. Elementów wyposażenia samochodu jest zbyt wiele. Ich bezpośrednie łączenie wymagałoby z kolei zastosowania potężnego okablowania. A ilość kabli i ich waga oznaczałoby spotęgowanie masy pojazdu. Dlatego inżynierowie wpadli na inny pomysł. Postanowili stworzyć sieć połączonych urządzeń w aucie za pomocą magistrali CAN. To ona umożliwia komunikację pomiędzy poszczególnymi urządzeniami. Każde z nich pobrać w czasie rzeczywistym z sieci dokładnie te dane, na których mu zależy.
Magistrala CAN jest połączona ze sterownikami urządzeń elektronicznych zamontowanych w pojeździe (ECU) za pomocą przewodów. W ten sposób w czasie rzeczywistym dokonywana jest transmisja danych w formie cyfrowej (bity) pobranych z poszczególnych podzespołów. Te są następnie wykorzystywane dwutorowo. Mogą służyć do:
Protokół wymiany informacji musi być odporny na zakłócenia. To był priorytet dla inżynierów. Magistrala została zatem zaprojektowana w taki sposób, aby na jej pracę wpływu nie miały impulsy elektryczne czy elektromagnetyczne. Poza tym nie posiada jednostki nadrzędnej. Zapobiega to utracie informacji w przypadku kolizji.
CAN działa w ramach układu elektrycznego pojazdu. To oznacza, że wstępną diagnozę układu mechanik zawsze przeprowadzi przy użyciu diagnoskopu. Po komunikacji ze sterownikiem odczyta zapisane na nim błędy. Na ich podstawie będzie w stanie wskazać kierunek, od którego należy zacząć poszukiwanie powodów awarii. Problemy z CAN są tak naprawdę dwa.
Po pierwsze magistrala CAN często jest umieszczona w okolicy fotela kierowcy, ewentualnie skrzynki z bezpiecznikami samochodowymi. Taka lokalizacja sprawia, że okazuje się ona wrażliwa na działanie wilgoci. Często to właśnie ten czynnik wpływa na niezawodność obwodu i sprawia, że przerywana jest komunikacja ECU w sieci CAN. Po drugie potwierdzenie usterki obwodu w większości przypadków oznacza konieczność jego wymiany. Z uwagi na obniżanie kosztów produkcji, CAN często jest nienaprawialny.
Nie zawsze jest tak, że magistrala CAN została uszkodzona. Bo bywa, że problemy z magistralą komunikacyjną leżą po stronie układu elektrycznego samochodu. Dzieje się tak w sytuacji, w której badanie diagnoskopem wykaże problem z komunikacją ze sterownikiem. Zazwyczaj w takim przypadku przewody magistrali CAN odpowiadające za zasilanie nie wykazują żadnego napięcia prądu. Można ten fakt potwierdzić, odpinając wtyczkę zasilającą i przeprowadzając pomiar. W sytuacji, w której problem leży po stronie instalacji w pojeździe, mechanik powinien poznać schemat elektryczny i to w nim, ewentualnie bezpiecznikach, poszukiwać źródła problemu.
W przypadku poważnego uszkodzenia magistrali CAN mechanik z pewnością zaleci jej wymianę. Ta odbędzie się w oparciu o nowy obwód, ewentualnie używany układ. Nowa magistrala daje stuprocentową pewność usunięcia awarii. Niestety jest droga. Jej ceny wahają się od 750 do nawet ponad 2000 zł. Magistralę używaną można kupić już za 200 do 1000 zł. Niestety w jej przypadku kierowca do czasu montażu sterownika w pojeździe, nie będzie wiedział, w jakim stanie się znajduje.
Zakup części to pierwszy z wydatków. Kolejnym jest koszt robocizny. W przypadku diagnostyki problemu i wymiany magistrali mechanik policzy przeciętnie od 250 do 600 zł. Ostatnim z wydatków jest programowanie. Dopiero po adaptacji CAN będzie w stanie komunikować systemy i sterujące nimi ECU zamontowane w pojeździe. Kodowanie magistrali oznacza wydatek wynoszący od 100 do 300 zł. Dużo zależy od stopnia zaawansowania instalacji w pojeździe.
Eksperci Q Service Castrol to zespół doświadczonych fachowców: dziennikarzy motoryzacyjnych, inżynierów i mechaników. Razem opisują współczesną i sentymentalną motoryzację, odkrywają dla Was tajemnice techniki, budowy pojazdów, ich serwisowania i pielęgnacji.
Przygotowane przezEksperci Q Service Castrol
