現代の車のCANバス。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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現代の自動車の車載電子機器には、多数の実行および制御デバイスが含まれています。 これらには、あらゆる種類のセンサー、コントローラーなどが含まれます。

それらの間で情報を交換するには、信頼できる通信ネットワークが必要でした。

前世紀の80年代半ばに、BOSCHはCANネットワークインターフェイス（コントローラーエリアネットワーク）の新しいコンセプトを提案しました。

CAN バスは、デジタル情報を同時に送受信できるデバイスの接続を提供します (デュプレックス システム)。 バス自体はツイストペアです。 このバスの実装により、エンジンやその他の車両システムの動作から生じる外部電磁界の影響を低減することが可能になりました。 このようなバスは、十分に高いデータ転送速度を提供します。

原則として、CAN バス ワイヤはオレンジ色ですが、異なる色のストライプ (CAN-High - 黒、CAN-Low - オレンジ - ブラウン) で区別される場合があります。

このシステムの使用のおかげで、特定の数の導体が車の電気回路から解放されました。これにより、たとえばKWP 2000プロトコルに従って、エンジン管理システムコントローラーと標準アラーム、診断機器の間の通信が提供されました。等

CAN バス上のデータ転送速度は最大 1 Mbps に達し、コントロール ユニット (エンジン - トランスミッション、ABS - セキュリティ システム) 間の情報転送速度は 500 kbps (高速チャネル) であり、コンフォート システムの情報転送速度は」 (エアバッグのコントロール ユニット、車のドアのコントロール ユニットなど) の情報およびコマンド システムは 100 kbps (低速チャネル) です。

図上。 図1は、乗用車のCANバスのトポロジーと波形を示しています。

制御ユニットのいずれかに情報を送信する場合、信号はトランシーバー（トランシーバー）によって必要なレベルまで増幅されます。

米。 1. CANバスのトポロジーと波形

CAN バスに接続された各ユニットには特定の入力インピーダンスがあるため、CAN バスに総負荷がかかります。 総負荷抵抗は、バスに接続されている電子制御ユニットとアクチュエータの数によって異なります。 したがって、たとえば、パワーユニットのCANバスに接続されたコントロールユニットの抵抗は平均68オームで、コンフォートシステムと情報コマンドシステムは2,0から3,5キロオームです。

電源がオフになると、CAN バスに接続されたモジュールの負荷抵抗がオフになることに注意してください。

米。 2. CAN High can-Low ワイヤでの負荷分散を伴う CAN バスのフラグメント

図上。 図 2 は、CAN-High、CAN-Low ラインに負荷が分散された CAN バスの一部を示しています。

車両システムと制御ユニットは、負荷抵抗が異なるだけでなく、データ転送速度も異なるため、さまざまな種類の信号の処理に干渉する可能性があります。

この技術的な問題を解決するために、バス間の通信にコンバータが使用されます。

このようなコンバーターは通常ゲートウェイと呼ばれます。車内のこのデバイスは、ほとんどの場合、コントロール ユニット、インストルメント クラスターの設計に組み込まれており、別のユニットとして作成することもできます。

また、インターフェイスは診断情報の入出力に使用され、その要求は、インターフェイスまたは特別な CAN バス診断ケーブルに接続された「K」ワイヤを介して実装されます。

この場合、診断作業を実行する際の大きな利点は、単一の統合診断コネクタ (OBD ブロック) の存在です。

図上。 ゲートウェイのブロック図を示す。

米。 3. ゲートウェイのブロック図

フォルクスワーゲン ゴルフ V などの一部の自動車ブランドでは、「コンフォート」システムと情報コマンド システムの CAN バスがゲートウェイで接続されていないことに注意してください。

この表は、パワーユニットのCANバス、コンフォートシステム、および情報およびコマンドシステムに関連する電子ブロックと要素を示しています。 表に示されている要素とブロックは、車のブランドによって構成が異なる場合があります。

CANバス障害の診断は、専用の診断機器（CANバスアナライザー）、オシロスコープ（CHNバスアナライザー内蔵のものを含む）、デジタルマルチメーターを用いて行います。

原則として、CAN バスの動作をチェックする作業は、バス ワイヤ間の抵抗を測定することから始まります。 パワーユニットのバスとは異なり、コンフォートシステムと情報およびコマンドシステムのCANバスは常に通電されていることに注意する必要があります。したがって、それらをチェックするには、バッテリー端子のXNUMXつを切断する必要があります。

CANバスの主な障害は、主にライン（またはそれらの負荷抵抗）の短絡/破損、バス上の信号レベルの低下、およびその動作ロジックの違反に関連しています。 後者の場合、CAN バス アナライザーだけが欠陥検索を提供できます。

現代の車の CAN バス

出版物：radioradar.net

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