Кан-шина, что это такое?
Для завоевания рынка сбыта производители автомобилей улучшают комфортабельность и безопасность своих автомобилей, добавляя в их конструкцию всё больше и больше дополнительного электрооборудования. При этом неуклонно растёт число соединительных проводов, усложняя монтаж и обслуживание электрической проводки. Компания Bosch предложила решение этой проблемы, применив для управления всего один провод по которому от органов управления к исполнительным приборам передаётся сигнал. Для этой цели был разработан специальный интерфейс Controller Area Network (CAN) (КАН-ШИНА). Недостатком такой системы стало наличие электромагнитных помех от системы зажигания и других систем. Решение было, найдено применив вместо одного провода двух скрученных между собой проводов, так называемая витая пара.
Работа кан-шины
Рассмотрим подробнее работу CAN-шины на автомобиле. Как было описано ранее она представляет из себя витую пару, перекрученных между собой двух проводов. На автомобиле эта шина последовательная, то есть данные по ней передаются поочерёдно по одному или другому проводу. Питание электроприборов при этом осуществляется другим более толстым проводом.
Может возникнуть вопрос, для чего КАН-шина на автомобиле выполнена в виде двух проводов, если данные передаются только по одному. И почему применяется последовательный интерфейс с более низкой скоростью, чем параллельный. Для экономии материала логичнее было бы сделать одним проводом, тем более такие системы применяются в промышленности. Всё дело в электрических, электромагнитных и других помехах, которые есть на автомобиле. Эти помехи создают посторонний сигнал в шине и при применении однопроводного исполнения этот сигнал способен привести к сбою в оборудовании. Если шина выполнена в виде двух перекрученных между собой проводов, так называемая витая пара, то посторонний сигнал будет генерироваться в обоих проводах, но так как они перекручены. Приемник, получает сигнал по сигнальному проводу и убирает повторяющиеся импульсы поступающие по второму проводу.
Ещё одна особенность CAN-шины это передача данных в обе стороны, как от управляющего к исполнительному элементу, так и на оборот. То есть если от выключателя лампы на фонарь приходит сигнал на включение, то от фонаря на выключатель посылается сигнал, горит лампа или нет. Так же при передаче данных их по шине их получают всё оборудование, подключенное к ней, а не конкретное к которому адресованы эти данные.
Где применяется CAN-шина?
В иностранных автомобилях она применяется в управлении двигателем, климат контроле, сигнализации, сигнальных лампах и так далее. В отечественном автомобилестроении КАН-шина получила распространение только последнее время на ВАЗ-2170 Приора. Она соединяет блок водительской двери, блок сигнализации и блок управления электропакетом. Скорость передачи данных по такой шине может быть 250 кБит/сек, но фактически обмен данными происходит со скоростью 100 кБит/сек. Этой скорости достаточно для передачи данных в системе комфорт. Для передачи данных в системе управления двигателем скорость передачи 500 кБит/сек.
Что надо знать при поиске неисправностей систем, где применяется CAN-шина.
Основные неисправности шины можно разделить на два типа: механические и сбои связанные с электронной частью. Если неисправность связана с электроникой, то её можно найти только при наличие соответствующего оборудования или осциллографа. К механическим неисправностям можно отнести обрыв одного или обоих проводов, а так же нагрузочного сопротивления, замыкание на массу или между собой проводов шины. При проверке необходимо проверить сопротивление между проводами витой пары. Дело в том, что все оборудование имеет своё нагрузочного сопротивление, кроме того провода шины между собой так же соединяются нагрузочным сопротивлением. При этом надо учитывать, что шины системы комфорт находятся постоянно под напряжением, и при проверке необходимо снять клемму с аккумулятора. Сопротивление CAN-шины системы управления двигателем составляет примерно 50 – 70 Ом., а шина системы комфорт, информационно-командной систем может сильно отличаться в зависимости от подключённого оборудования и составлять примерно 2 – 4 кОм.