CAN sběrnice v autě: co to je, jak to funguje a k čemu to je

CAN sběrnice je elektronické zařízení zabudované do elektronického systému automobilu, které sleduje technické vlastnosti a jízdní výkon. Je to povinný prvek pro vybavení automobilu proti krádeži, ale to je jen malá část jeho možností.

Co je CAN sběrnice

CAN sběrnice je jedno ze zařízení v elektronické automatizaci automobilu, jehož úkolem je sloučit různé senzory a procesory do společného synchronizovaného systému. Zajišťuje sběr a výměnu dat, pomocí kterých se provádějí potřebné úpravy provozu různých systémů a jednotek automobilu.

Zkratka CAN je zkratka pro Controller Area Network, tj. síť řídicích jednotek. Sběrnice CAN je tedy zařízení, které přijímá informace ze zařízení a přenáší je mezi nimi. Tento standard byl vyvinut a implementován před více než 30 lety společností Robert Bosch GmbH. Nyní se používá v automobilovém průmyslu, průmyslové automatizaci a při návrhu objektů označených jako „chytré“, jako jsou domy.

Jak funguje sběrnice CAN?

Sběrnice je ve skutečnosti kompaktní zařízení s více vstupy pro připojení kabelů nebo konektor, ke kterému jsou kabely připojeny. Jejím principem fungování je přenos zpráv mezi různými komponentami elektronického systému.

Pro přenos různých informací jsou ve zprávách zahrnuty identifikátory. Jsou jedinečné a například označují, že v určitém okamžiku se vůz pohybuje rychlostí 60 km/h. Série zpráv se odesílá všem zařízením, ale díky jednotlivým identifikátorům zpracovávají pouze ta, která jsou pro ně určena. Identifikátory sběrnice CAN mohou mít délku od 11 do 29 bitů.

V závislosti na účelu se sběrnice CAN dělí do několika kategorií:

• Napájení. Jsou určeny pro synchronizaci a výměnu dat mezi elektronickou jednotkou motoru a protiblokovacím brzdovým systémem, převodovkou, zapalováním a dalšími pracovními jednotkami automobilu.
• Pohodlí. Tyto pneumatiky zajišťují společný provoz digitálních rozhraní, která nejsou připojena k podvozku vozu, ale jsou zodpovědná za pohodlí. Jedná se o systém vyhřívání sedadel, klimatizaci, nastavení zrcátek atd.
• Informace a ovládání. Tyto modely jsou navrženy pro rychlou výměnu informací mezi jednotkami odpovědnými za údržbu vozidla. Například navigační systém, chytrý telefon a řídicí jednotka vozidla (ECU).

K čemu je v autě sběrnice CAN?

Rozšíření rozhraní CAN v automobilovém sektoru je dáno tím, že plní řadu důležitých funkcí:

• zjednodušuje algoritmus pro připojení a provoz dalších systémů a zařízení;
• snižuje dopad vnějšího rušení na provoz elektroniky;
• zajišťuje simultánní příjem, analýzu a přenos informací do zařízení;
• urychluje přenos signálů do mechanismů, podvozků a dalších zařízení;
• snižuje počet potřebných vodičů;

V moderním automobilu zajišťuje digitální sběrnice provoz následujících komponent a systémů:

• centrální montážní blok a spínač zapalování;
• protiblokovací systém;
• motor a převodovka;
• airbagy;
• kormidelní zařízení;
• senzor volantu;
• pohonná jednotka;
• elektronické jednotky pro parkování a zamykání dveří;
• senzor tlaku v pneumatikách;
• řídicí jednotka stěračů čelního skla;
• vysokotlaké palivové čerpadlo;
• ozvučovací systém;
• informační a navigační moduly.

Toto není úplný seznam, protože nezahrnuje externí kompatibilní zařízení, která lze také připojit ke sběrnici. Autoalarmy se často připojují tímto způsobem. Sběrnice CAN je k dispozici také pro připojení externích zařízení pro sledování výkonnostních ukazatelů a diagnostiku na PC. A při propojení autoalarmu s majákem můžete ovládat jednotlivé systémy zvenčí, například ze smartphonu.

Přečtěte si takéCo je centrální zamykání v autě.

Výhody a nevýhody sběrnice CAN

Odborníci na automobilovou elektroniku, kteří hovoří ve prospěch použití rozhraní CAN, uvádějí následující výhody:

• jednoduchý kanál pro výměnu dat;
• rychlost přenosu informací;
• široká kompatibilita s pracovními a diagnostickými zařízeními;
• jednodušší schéma instalace autoalarmu;
• víceúrovňové monitorování a řízení rozhraní;
• Automatické rozdělování přenosové rychlosti s prioritou ve prospěch hlavních systémů a uzlů.

Sběrnice CAN má ale i funkční nevýhody:

• se zvýšeným informačním zatížením kanálu se prodlužuje doba odezvy, což je typické zejména pro provoz automobilů „plněných“ elektronickými zařízeními;
• Vzhledem k použití protokolu vyšší úrovně existují problémy se standardizací.

Možné problémy se sběrnicí CAN

Vzhledem k jeho zapojení do mnoha funkčních procesů se poruchy na sběrnici CAN objevují velmi rychle. Mezi příznaky poruch se nejčastěji objevují:

• indikace otazníku na přístrojové desce;
• současné rozsvícení několika světel, například CHECK ENGINE a ABS;
• zmizení ukazatelů hladiny paliva, otáček motoru a rychlosti na palubní desce.

Takové problémy vznikají z různých důvodů souvisejících s poruchou napájení nebo elektrického obvodu. Může se jednat o zkrat k zemi nebo baterii, přerušený obvod, poškozené propojky, pokles napětí v důsledku problémů s generátorem nebo vybití baterie.

Prvním krokem ke kontrole sběrnice je počítačová diagnostika všech systémů. Pokud se zobrazí sběrnice, je nutné změřit napětí na svorkách H a L (mělo by být ~4V) a zkoumat tvar signálu na osciloskopu pod zapalováním. Pokud signál není žádný nebo odpovídá síťovému napětí, jedná se o zkrat nebo přerušení.

Vzhledem ke složitosti systému a velkému počtu připojení je vhodné svěřit počítačovou diagnostiku a řešení problémů specialistům s kvalitním vybavením.

Přečtěte si takéCo je adaptivní tempomat a k čemu slouží?