Can шина в автомобиле bmw (5 видео)

Представленный документ не дает исчерпывающих сведений о передаче данных. Далее даются краткие ответы на часто задаваемые вопросы:

3. Что означает «High-Speed» и «Low-Speed» или «Высокий и низкий уровень» у шин CAN?

4. Что такое «кольцо», «звезда» и «шина» применительно к шинам передачи данных?

5. Что означает «подшина», «ведущее устройство» и «исполнительное устройство»?

6. К каким стандартам относятся шины «K-Bus» и «P-Bus»?

7. Зачем нужна шина «I-Bus Japan»?

8. Почему шины I-Bus и K-Bus могут быть также подшинами?

9. Что такое синхронный или асинхронный канал у шины MOST?

10. Что означает «синхронно и асинхронно» применительно к шине byteflight ?

11. Что представляет собой провод активизации?

12. Почему шина PT-CAN на одних сериях имеет провод активизации, а на других не имеет?

13. Для чего служат согласующие сопротивления?

14. Что означает «K-Line», «TxD1» и «TxD2»?

15. Что означает «BSD»: интерфейс передачи данных последовательным двоичным кодом?

16. Что означает «D-CAN»: Diagnostics-on-CAN?

17. Что означает «FlexRay»: шинная система FlexRay?

Существует три ответа на этот вопрос:

1. На самом деле шин не так много, потому что: все шины CAN берут свое начало от шин PT-CAN и K-CAN.

PT-CAN имеет высокую скорость передачи данных.

K-CAN имеет низкую скорость передачи данных.

Многие внутрисистемные шины CAN (подшины) названы по этим системам. Поэтому существует так много обозначений шин.

Аналогичная ситуация с шиной K-Bus: шина P-Bus и I-Bus идентичны шине K-Bus.

2. Шины разрабатывались с расчетом на разную скорость передачи данных.

— Шины с очень высокой скоростью: byteflight , шина MOST и FlexRay

— Шины со средней скоростью: PT-CAN и K-CAN, а также родственные им шины

Видео:CAN шина👏 Как это работаетСкачать

— Шины с низкой скоростью: например, шина LIN

3. Исторически шины разрабатывались по отраслевым стандартам или по внутренним стандартам BMW:

— Отраслевые стандарты: CAN, LIN-Bus, MOST и FlexRay.

— Собственные стандарты BMW: byteflight , K-Bus и K-CAN

CAN (Controller Area Network) — это стандарт шины. CAN был разработан в 80-х годах фирмой Robert Bosch GmbH (в сотрудничестве с высшими учебными заведениями).

Целью было связать в одну сеть блоки управления привода и ходовой части.

Чтобы эти блоки управления могли общаться между собой, необходимо было определиться со стандартом шины. Стандарт задает, какие сообщения будут пересылаться между блоками управления и как это должно происходить.

Составляющими сообщения по CAN являются: SOF, CRC, ID, DEL, ACK, KBT, EOF, IFS

SOF обозначает «Start of Frame», т. е. начало сообщения

CRC — «Cyclic Redundancy Check», т. е. циклический избыточный контроль

DEL обозначает «Delimiter» (ограничитель)

ACK — «Acknowledge», т. е. квитирование (сообщение дошло без ошибок).

KBT — «Kontrollbits», т. е. контрольные биты

EOF — «End of Frame», т. е. конец сообщения

IFS — «Inter Frame Space», т. е. расстояние между сообщениями

В настоящее время CAN — самый распространенный на BMW стандарт шины. CAN представляет собой двухпроводную шину.

В автомобиле имеется несколько шин CAN с разными скоростями передачи данных. Шины CAN с разными скоростями передачи данных соединены между собой межсетевыми преобразователями (шлюзами).

3. Что означает «High-Speed» и «Low-Speed» или «Высокий и низкий уровень» у шин CAN?

«High-Speed» и «Low-Speed» означают скорость передачи данных по шинам CAN. На BMW приняты 2 скорости шин CAN:

«высокий уровень» и «низкий уровень» обозначают два провода двухпроводной шины. Например,

— «K-CAN высокого уровня» или «PT-CAN высокого уровня»:

провод для сигнала с более высоким значением напряжения.

— «K-CAN низкого уровня» или «PT-CAN низкого уровня»:

провод для сигнала с более низким значением напряжения.

Передача данных по 2 проводам более надежна, меньше зависит от помех и электромагнитных полей.

График показывает оба уровня передачи данных по PT-CAN или F-CAN.

Видео:bmw e65 can шинаСкачать

CAN_H, то есть CAN-High — это провод для передачи сигнала с более высоким значением напряжения.

CAN_L, то есть CAN-Low — это провод для передачи сигнала с более низким значением напряжения.

PT-CAN — это «первоначальная» CAN (разработанная Robert Bosch GMBH).

На диаграмме показаны оба уровня сигналов, передаваемых по шинам K-CAN (см. выше).

K-CAN — это «заторможенная» шина PT-CAN: скорость передачи данных по ней ниже, чем по PT-CAN.

Примечание: K-CAN в случае неисправности может продолжать работать в качестве однопроводной шины.

4. Что такое «кольцо», «звезда» и «шина» применительно к шинам передачи данных?

Блоки управления могут быть подсоединены к шине разными способами:

Подсоединение один за другим называется «линейным».

Когда блоки управления отходят от центрального блока лучами, такое подсоединение называется «звездой».

Когда блоки управления расположены по кругу, такое подсоединение называется «кольцом».

Шины CAN имеют такую структуру.

Преимущества: простая проводка и возможность подключения других блоков управления

Недостатки: одновременная передача по шине сигналов от большого количества блоков создает проблемы. Допустимая загрузка шины составляет только 30 %.

У BMW такую структуру имеет шина MOST.
Межсетевыми преобразователями выступают M-ASK или CCC.

можно однозначно определить, какой блок за каким следует.

На BMW E65, E66 такую структуру имеет система ISIS (ISIS: единая интеллектуальная система безопасности).
Центральным блоком в звезде является SGM (модуль безопасности и межсетевого обмена).

У первых E65 и E66 SIM (информационный модуль безопасности) был центральным блоком управления в звезде.

высокие скорости передачи данных.

Высокая надежность: выход из строя одного блока управления не отражается на других блоках.

5. Что означает «подшина», «ведущее устройство» и «исполнительное устройство»?

Подшины — это шины, находящиеся в зависимости от главной шины. Подшины часто имеют шины CAN. Это позволяет снизить объем передаваемых по шине CAN данных. Если к одной системе относится несколько блоков управления, то для нее выделяется собственная шина. Блок управления, подключенный к интерфейсу связи с остальными шинами, называется «ведущим устройством». Блоки управления, подключенные к подшине, называются исполнительными устройствами.

Данные, передаваемые между задающим и исполнительным блоками, нагружают только подшину и оставляют свободной шину высшего уровня.

Для подшин существует много обозначений: «Local-CAN», «Private-CAN». Сами названия говорят о том, что речь идет о подчиненных шинах.

Ведущие и исполнительные устройства имеются также в шинной сети MOST: главный блок является ведущим. Он управляет всеми функциями. Исполнительные устройства лишь выполняют функции.

При диагностике диагностическая система BMW выполняет роль ведущего устройства. Все блоки управления при этом являются исполнительными устройствами: ЭБУ передают данные в тестер BMW. Во время диагностики тестер BMW является «ведущим устройством».

Видео:Кан шина, что это? Поймет школьник! принцип работыСкачать

6. К каким стандартам относятся шины «K-Bus» и «P-Bus»?

K-Bus и P-Bus являются разработкой BMW и относятся к особому стандарту.

P-Bus — это шина K-Bus для основного модуля и люка с подъемно-сдвижной крышкой. Шина P-Bus была разработана по причине полной загрузки шины K-Bus (E38).

7. Зачем нужна шина «I-Bus Japan»?

У E65, E66 в экспортном исполнении для Японии JNAV и TEL не подстраивались под шину MOST (по техническим причинам). Поэтому эти блоки управления подключены к шине I-Bus Japan и соединены с шиной MOST через FBI (FBI: гибкий интерфейс шин).

8. Почему шины I-Bus и K-Bus могут быть также подшинами?

В принципе, любая шина может играть роль подшины. Важно только, чтобы подшина была подключена к шине высшего порядка через межсетевой преобразователь. Два примера:

Шина I-Bus на E87 является подшиной. Она соединяет блоки управления MRS и TCU.

Шина K-Bus на E87 и E90 является подшиной от CAS к TAGE.

E83, E85, E86, E87, E90: Шина K-Bus является подшиной между DWA и SINE.

Примечание: На рисунках подшины показываются пунктирными линиями.

Шины I-Bus, K-Bus и F-CAN могут выступать в роли подшин. На рисунках подшины показываются пунктирными линиями.

9. Что такое синхронный или асинхронный канал у шины MOST?

Шина MOST имеет различные каналы для передачи данных по оптоволоконному кабелю:

— синхронная передача данных: ТВ (передача цифровых аудиосигналов), CD, DVD.

— асинхронная передача данных: NAV и ТВ (передача, например, телетекста и списка станций).

— передача контрольных данных: состояние, диагностика, сообщения от межсетевого преобразователя.

10. Что означает «синхронно и асинхронно» применительно к шине byteflight?
Шина byteflight сочетает в себе синхронную и асинхронную передачу данных для обеспечения надежности при передаче критической с точки зрения безопасности информации:

— синхронная передача данных: отдельные блоки управления циклично (регулярно) посылают сообщения.

— асинхронная передача данных: параллельно синхронной передаче посылаются сообщения, обусловленные каким-либо событием.

Преимущество сочетания синхронной и асинхронной передачи данных по шине byteflight :

Все блоки управления регулярно посылают данные, и шина byteflight при этом не перегружается (перегрузка является одним из возможных недостатков синхронной передачи).

Срочные сообщения могут иметь приоритет при пересылке.

11. Что представляет собой провод активизации?

Шина PT-CAN нуждается в проводе активизации. Без него шина PT-CAN функционировать не может. Провод активизации (контакт 15 Wake-up частично вплетен в ленточный кабель шины PT-CAN (3-жильный ленточный кабель). У E90 провод активизации частично проходит вне плоского ленточного кабеля PT-CAN.
На схемах в SI Описание систем (SBT) провод активизации показан линией между двумя проводами PT-CAN: PT-CAN высокого уровня и PT-CAN низкого уровня.

12. Почему шина PT-CAN на одних сериях имеет провод активизации, а на других не имеет?

Видео:Простая проверка CAN шины. Сканер не видит автомобиль через OBD2. Как правильно выбрать изоленту.Скачать

Автомобили с бортовой сетью 2000 в большинстве случаев имеют провод активизации для блоков управления, подключенных к шине PT-CAN. На этих автомобилях блок управления CAS (система доступа в автомобиль) активизирует остальные блоки управления на шине PT-CAN с помощью сигнала активизации при включении контакта 15.

На ранних сериях устанавливается шина PT-CAN без провода активизации. Это объясняется тем, что на ранних сериях (например, на E85) каждый блок управления имеет собственный вход для контакта 15. Т. е. каждый блок управления активизируется через вход для контакта 15 при включении контакта 15. В отдельном проводе активизации не было необходимости.

13 . Для чего служат согласующие сопротивления?

Согласующие сопротивления нужны шинам для того, чтобы не допустить отражения сообщений. Без согласующих сопротивлений сообщения и сигналы, передаваемые по шине, отражаются. При неисправности согласующего сопротивления передача данных по шине нарушается.

Согласующие сопротивления подбираются к шинам:

Шина PT-CAN нуждается в иных согласующих сопротивлениях, нежели шина F-CAN.

Согласующие сопротивления в различных блоках управления зависят от комплектации.

14. Что означает «K-Line», «TxD1» и «TxD2»?

Эти 3 обозначения относятся к различным диагностическим кабелям:

K-Line — это официальное международное наименование диагностического кабеля.

Автомобили с бортовой сетью 2000 имеют центральный межсетевой преобразователь и 1 диагностический кабель (например, BMW 7-й серии с 2000 г., BMW 5-й серии и BMW 6-й серии). Диагностический кабель подключен к межсетевому преобразователю к контакту 7 гнезда диагностического разъема. Через диагностический кабель все блоки управления подключаются к диагностической системе BMW (через центральный межсетевой преобразователь). Для бортовой сети 2000 был разработан новый диагностический протокол: BMW Fast Protocol — Fast Access for Service and Testing.

Этот диагностический протокол рассылается со скоростью 115 Мбит на все блоки управления.

На протокол OBD реагируют все влияющие на состав ОГ блоки управления. Влияющими на состав ОГ являются все блоки управления, которые обеспечивают соблюдение норм токсичности ОГ. Межсетевой преобразователь распознает подключение контрольного дисплея (Scan-Tools) по протоколу OBD. При подключении контрольного дисплея к гнезду диагностического разъема межсетевой преобразователь посылает протокол OBD по шине PT-CAN. Отвечают только влияющие на состав ОГ блоки управления.

TxD1 и TxD2 — это линии передачи данных для диагностики серий без центрального межсетевого преобразователя (интерфейса передачи данных).

— TxD1 — это диагностический кабель для всех блоков управления трансмиссии (англ. «Powertrain»), которые не влияют на состав ОГ.

— TxD2 — это диагностический кабель для всех блоков управления трансмиссии, влияющих на состав ОГ.

По TxD2 на специальный контрольный дисплей проверяющего пересылаются все официально предписанные данные протокола OBD.

Все остальные блоки управления диагностируются через блок управления, который выполняет функции межсетевого преобразователя (например, KOMBI).

Технические причины создания обоих кабелей TxD: Через гнездо диагностического разъема считываются данные только тех блоков управления, которые влияют на состав ОГ. Т. е. возможные неисправности других блоков управления не определяются.

В гнезде диагностического разъема тестера BMW оба кабеля перемыкаются. Т. е. с помощью диагностической системы BMW считываются и анализируются данные с обоих кабелей TxD.

15. Что означает «BSD»: интерфейс передачи данных последовательным двоичным кодом?

BSD называется «интерфейс передачи данных последовательным двоичным кодом», так как биты передаются и принимаются не параллельно, а друг за другом.

Блок управления двигателем «общается» через интерфейс передачи данных последовательным двоичным кодом со следующими узлами (в зависимости от серии, двигателя и комплектации):

— Регулировка напряжения генератора

Регулировка напряжения генератора через интерфейс передачи данных последовательным двоичным кодом происходит следующим образом. При каждом запуске двигателя блок управления двигателем через BSD опрашивает генератор. Генератор посылает на блок управления двигателем данные, содержащие тип, мощность и название изготовителя.

По этим данным блок управления двигателем рассчитывает заданные значения для работы генератора.

Видео:Как работает LIN шина автомобиля. K-Line L-Line шины данных. Лин шина автомобиля. Lin-bus networkСкачать

На автомобилях с BSD прямое соединение генератора с контрольной лампой заряда отсутствует. Генератор посылает данные только на блок управления двигателем. Блок управления двигателем включает контрольную лампу заряда.

Путь сигнала: Генератор -> BSD -> DME или DDE -> Центральный межсетевой преобразователь (SGM или ZGM) -> KOMBI

Блок управления предпусковым подогревом

Блок управления предпусковым подогревом и блок управления DDE общаются друг с другом через BSD следующим образом:

— Блок управления DDE задает мощность подогрева для свечей накаливания устройства предпускового разогрева (в зависимости от температуры охлаждающей жидкости и напряжения бортовой сети). Блок управления DDE записывает данные, имеющие отношение к диагностике блока управления предпусковым подогревом.

— Блок управления предпусковым подогревом контролирует активизацию отдельных свечей накаливания. Он распознает неисправности свечей накаливания (например, короткое замыкание на массу, обрыв, слишком высокую температуру выходного каскада). Блок управления предпусковым подогревом сообщает о возможных неисправностях на блок управления DDE. Блок управления DDE записывает код неисправности.

Электрический насос охлаждающей жидкости

Двигатель N52 имеет электроприводной насос охлаждающей жидкости (механический с приводом от клинового рифленого ремня больше не используется). Электрический насос охлаждающей жидкости при необходимости регулируется блоком управления двигателем (через BSD).

Датчик состояния масла определяет качество, количество и температуру масла в двигателе (англ. » Q uality, L evel, T emperature»). Эти данные через BSD посылаются на блок управления двигателем. Блок управления двигателем анализирует эти данные.

16. Что означает «D-CAN»: Diagnostics-on-CAN?

В мировом автомобилестроении прежний диагностический интерфейс заменяется на D-CAN (Diagnostics-on-CAN) .

Основанием для этого перехода является новое положение законодательства США, согласно которому начиная с 2008 года все выпускаемые автомобили должны быть оборудованы интерфейсом D-CAN.

D-CAN имеет скорость передачи данных 500 кбит/с и выполнен на основе 2-жильного кабеля.
Для диагностики необходим оптический программирующий прибор (OPS) или оптический контрольно-программирующий прибор (OPPS), а также новый переходный кабель (кабель с зеленой маркировкой и надписью «CAN included»), поскольку диагностическая головка не имеет разъема D-CAN.

17. Что означает «FlexRay»: шинная система FlexRay?

FlexRay — это новая коммуникационная система, отвечающая повышенным требованиям сетевой интеграции сегодняшних и будущих функций в автомобиле.

Поводом к созданию FlexRay послужили растущие технические требования к коммуникационной системе, объединяющей в сеть блоки управления в автомобиле, и понимание того, что для инфраструктурных систем необходимо открытое и универсальное решение.

Для совместной разработки FlexRay был учрежден консорциум, в который вошли почти все крупные мировые производители автомобилей и их смежники, а также изготовители полупроводниковой техники и системные эксперты в сфере коммуникационных технологий.

FlexRay обеспечивает высокоскоростную передачу данных в режиме реального времени между электрическими и мехатронными компонентами автомобиля. Со скоростью передачи данных в 10 Мбит/с интерфейс FlexRay работает намного быстрее шин передачи данных, применяемых сегодня для связи с блоками управления систем кузова и привода/ходовой части.

Широкая полоса пропускания

— скорость передачи данных 10 Мбит/с (для сравнения, CAN: 0,5 Мбит/с)

— малое время цикла 2,5 мс (для сравнения, CAN: 10 мс)

— возможность реализации простой и понятной шинной структуры
(например, без межсетевых преобразователей)

Регламентированный по времени и описываемый принцип действия (детерминизм)

— гарантированная передача сообщений в режиме реального времени (для сравнения, CAN: режим реального времени не предусмотрен)

— синхронизация блоков управления

В пространственно распределенной системе регулирования разные блоки управления могут принимать заданные значения одновременно.

Видео:Экспресс диагностика CAN шины на автомобиле. №21Скачать