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Academia de Formación – Aprendemos del Cliente
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión de Redes • Buses de datos
Módulo de Información y Ejercicios Participante:______________________________________
06/2010
06/10 Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
La documentación está destinada exclusivamente exclusivamente a su utilización en la formación profesional profesional y no está sujeta al servicio de modificaciones modificaciones continuadas.
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1ª edición
06/10
PF/I
03/04
Práctica 2 .................................................................................................................... .................................................................................................................... 92 Práctica 3 .................................................................................................................... .................................................................................................................... 96 Bus de datos LIN.............................................................................................................................................................................................................................. 98 Bus D2B.......................................................................................................................................................................................................................................... 102 MOST............................................................................................................................................................................................................................................. 103 Gateway....................................................................................................................... .................................................................................................................. 106 Esquemas de interconexiones ....................................................................................................................................................................................................... 110 Alternador y regulador ................................................................................................................................................................................................................... 116
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Saludo
01.06.2010
Bienvenidos al curso de interconexión de redes.
El curso tiene las siguientes metas: El participante podrá … •
… conocer el funcionamiento interno de una unidad de control.
•
… conocer las señales de entrada y de salida de una unidad de control.
•
… conocer la alimentación de tensión en los diferentes vehículos.
•
… describir la filosofía del intercambio de datos entre unidades de control y los diferentes buses de datos.
•
… conocer el funcionamiento del CAN, así como su diagnóstico con el osciloscopio.
•
… conocer el funcionamiento del resto de buses de datos, así como su diagnóstico con el osciloscopio.
GT00_00_0534_C71
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Vida interior de una unidad de control
01.06.2010
1. Procesador central de la unidad de control 2. Memoria de sólo lectura (ROM) 3. Memoria principal (RAM) 4. Controlador CAN 5. Memoria de códigos de avería 6. Entrada con driver de detección de fallos 7. Salida con driver para la detección de fallos
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Ejemplo de señales de entrada y salida en la unidad del motor OM642 Señales de entrada
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
01.06.2010
Señales de salida
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Tipos de señales de entrada
Existe una gran cantidad de sensores que se pueden agrupar de diferentes formas. Una posibilidad es agruparlos de acuerdo con su clase. Tendríamos entonces tres grupos principales: 1. Interruptores como sensores: - Los interruptores sólo proporcionan información de conexión o desconexión - es la clase más sencilla de sensores 2. Sensores pasivos: - Estos sensores modifican una de sus magnitudes eléctricas como resultado de la influencia de una magnitud de medición que actúa desde el exterior - Ejemplo, sensor de temperatura con resistencia NTC Se aplica una tensión de prueba a la resistencia NTC. La resistencia, y por lo tanto la corriente, varía bajo la influencia exterior de la temperatura 3. Sensores activos: - Además de la línea conductora de señales a la unidad de control, estos sensores poseen otras líneas adicionales para la alimentación de tensión - Ejemplo, el transmisor Hall del motor del arbol de levas
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
01.06.2010
Interruptores codificados por tensión En vehículos BM 906 (S PRINTER ) y 639 (V ITO /V IANO) se emplean interruptores codificados por tensión por ejemplo este interruptor del elevalunas.
Ejercicio 1
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
¿Cuál son las ventajas de un interruptor codificado por tensión? Discuta en grupo y anote las posibilidades.
Ejercicio 2
Intente averigüar que más ejemplos de interruptores codificados por tensión existen en una V ITO /V IANO /S PRINTER .
Ejercicio 3
Mida las resistencias en el interruptor combinado de una V ITO /V IANO y anote sus valores en el diagrama superior.
6
Leyenda S144s1 S144s2 S144s3 S144s4
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Intermitente izq/der Palanca de luces/Luces carretera Sistema limpiafaros Interruptor limpiaparabrisas
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
1
4
s2 s1
3
5
s3
s4
Ejercicio 4
Mida las resistencias del elevalunas en el mando de la puerta del conductor de una V ITO /V IANO. Anote abajo los resultados. Nota: Utilice los esquemas eléctricos del WIS y la simulación del DAS. ¿Qué valor de resistencia se mide para la puerta del acompañante en los siguientes casos:
Posición "0": Posición "Cierre automático": Posición "Cierre manual": Posición "Apertura manual tecla": Posición "Apertura automática":
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Compare más tarde las posiciones del interruptor con los de la S PRINTER BM 906. ¿Dónde está la diferencia?
Interruptores codificados por bits Interruptor codificado por bit La unidad más pequeña de información es el Bit. Un Bit es un dígito binario, que puede tomar dos estados 0 ó 1. Una memoria de datos con 1 Bit tiene solamente 2 posibilidades: por ejemplo ”con. o descon.“ - ”ocupado o libre“. Un simple estado CON/DESCON siempre consiste en un solo bit. Para cuatro posibles valores (por ejemplo rojo, amarillo, verde, azul) son necesarios dos bits, los cuales se combinan en cuatro diferentes formas (00, 01, 10, 11).
Ejercicio 5
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Rojo
Amarillo
Verde
Azul
00
01
10
11
¿Cuántas posibilidades existen de la combinación de estos tres interruptores (3 Bit) representados en el gráfico?
Ejercicio 6
Compruebe el interruptor giratorio de luces. Utilice como ayuda el diagrama de la página siguiente y complete la tabla.
BCD 1
BCD 2
BCD 3
1
0
1
Red AL Función 1
Luz de aparcamiento a la izquierda Luz de aparcamiento a la derecha Función automática Desconexión Luz de población Luz de cruce
S1
Leyenda PL li. PL re. AF AUS SL AL NL NSL Red. AL BCD1 BCD2 BCD3
06/10
Luz aparcamiento izq. Luz aparcamiento der. Automático Desconexión Luces de población Luces de cruce Luz antiniebla delantera Luz antiniebla trasera Luces de cruce redundantes Codificación por bit cable 1 Codificación por bit cable 2 Codificación por bit cable 3
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
PL Li. PL Re. AF AUS SL AL 30 10
BCD1 BCD2 BCD3 12
11
4
8
Red.AL
NL/NSL 5
31
15
6
9
Sensores pasivos Sensores de Temperatura
Coeficiente de temperatura negativo (NTC): La resistencia del sensor disminuye conforme aumenta la temperatura (figura izquierda). Los sensores NTC son adecuados para la medición de temperaturas bajas.
Coeficiente de temperatura positivo (PTC): La resistencia del sensor aumenta al subir la temperatura (figura izquierda). Los sensores PTC son adecuados para la medición de temperaturas altas.
Ejercicio 7 Temperatura de -20°C ----- 28.8 kohmios
Temperatura de 0°C ----- 9.6 kohmios Temperatura de 20°C ----- 3.6 kohmios Temperatura de 40°C ----- 1.5 kohmios
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Sustituya en el vehículo la sonda térmica exterior por una década de resistencias y compruebe los valores en el cuadro de instrumentos de una Vito/Viano. ¿De qué tipo de resistencia se trata?
Sensores inductivos El sensor inductivo consiste en una bobina colocada longitudinalmente con un núcleo de hierro y un imán permanente. La bobina está unida al mazo de cables por medio de dos líneas de alimentación. El cigüeñal gira debajo del sensor y los orificios (7) pasan frente al sensor a una distancia A. Cuando pasa un orificio bajo el sensor se produce un cambio del campo magnético procedente del imán permanente de aquel. Como es campo magnético también pasa a través de la bobina, se genera en ésta una tensión inducida, que se conduce a la unidad de control a través de las conexiones (1).
Ejercicio 8
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Compruebe el valor de tensión del sensor del cigüeñal.
Sensores activos Efecto hall
Hall 1
Hall 2
Hall 3
Cuando una tensión es aplicada a una lámina semiconductora el resultado es una corriente que fluye.
Si un campo magnético vertical afecta al semiconductor, los electrones se desvían.
Si conectamos lateralmente unos cables eléctricos, se puede medir la tensión del cristal Hall. La tensión Hall varía cuando se cambia la dirección y la intensidad del campo magnético.
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Sensor Hall con imán rotativo (Sensor de posición)
N54.00-2023-01
Un flujo de electrones en un pequeño plato semiconductor es originado por un voltaje aplicado.
06/10
N54.00-2024-01
Los electrones se desvían cuando cambia el sentido del campo magnético.
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
N54.00-2025-01
Una tensión perpendicular a la pequeña lámina se puede medir debido al exceso de electrones.
Ejercicio 9
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Dibuje la señal del arbol de levas del vehículo.
Ejercicio 10
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Dibuje la señal del pedal del acelerador.
Tipos de señales de salida
Señal Modulada por Ancho de Pulso o PWM Señal con igual frecuencia e igual periodo, lo único que varía es el ancho del pulso. Ejemplo: señal PWM Ciclo 50%
Ejemplo: señal PWM Ciclo 20%
Ejemplo: señal PWM Ciclo 80%
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
01.06.2010
Ejercicio 11
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Compruebe como ejemplo la señal de la válvula de recirculación de gases de escape (AGR).
Ejemplo de la señal de salida hacia un inyector
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Alimentación de tensión en VITO/VIANO
01.06.2010
El cableado en la Vito/Viano se encuentra dividido en mazos de líneas individuales. Los mazos de líneas más importantes son: • • • • •
Mazo de cables de la línea principal (mazo de cables del bastidor) Mazo de cables del techo Mazo de cables del salpicadero Mazo de cables del compartimiento del motor Mazo de cables del motor
Estos mazos de cables están comunicados entre sí en puntos significativos.
GT00_19_0037_C75
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
V ITO /V IANO
Batería de arranque La batería de arranque en V ITO /V IANO BM 639 está situada en la caja del asiento del conductor. El punto de apoyo positivo (+) se encuentra en la E-Box y el punto de masa cerca de la E-Box en el pasaruedas interior derecho. Los puntos de apoyo de la batería pueden ser utilizados para una ayuda de arranque y para una carga de la batería. • • •
Batería de serie Batería equipo opcional Batería equipo opcional
12V 74Ah 12V 100Ah 12V 95Ah Vellón (a partir 09.2006, Taxi Serie)
Batería adicional La batería adicional y su relé separador se encuentran debajo del asiento del acompañante. Esta batería es una batería de semitracción y no debe comprobarse con el comprobador de baterías Midtronics.
Leyenda G1/1 W10/4 1y2
Batería adicional Conexión masa Equipamiento Westfalia S 54.10-4521-11
Para V ITO /V IANO no se ofrece ningún interruptor unipolar de batería. 06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
V ITO /V IANO hasta 02.2004
G1
F
M1
F1
F7
150A
G2/… F35
N14
Z66/1
F34
K40/9
Leyenda G1 M1 G2/ N14 N33/4
Batería de arranque Motor de arranque Alternador Etapa final precalentamiento Calefactor adic. eléctrico PTC
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
N33/4 F4 F5
V ITO /V IANO a partir 03.2004
G1
F6
M1
1
F78 OM642, M272
F7
250A/ F1 225A
G2/…
2
N14
F35
Z66/1
F34
K40/9
Leyenda G1 M1 G2/ N14 N33/4
Batería de arranque Motor de arranque Alternador Etapa final de precalentamiento Calefactor adicional eléctrico PTC
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
N33/4 F4 F5
En lugar de las tres centrales eléctricas que existían en la antigua V ITO / C LASE V , en la nueva V ITO / V IANO sólo se encuentra la E-Box montada en la parte derecha del compartimiento del motor. Existe también adicionalmente una regleta de fusibles (F6, F7) debajo del asiento del conductor. La E - Box contiene: la unidad de control del cambio automático (EGS) un punto de apoyo para la batería otros fusibles adicionales (F34, F35) un fusible previo (225 A) el bloque de fusibles y relés (SRB) con el módulo de registro de señales y activación (SAM) un ventilador para refrigerar los componentes electrónicos la unidad de control de motor (ME o CDI) relés adicionales: Bomba de aire secundario (K64), Sistema limpiafaros (K2)
Atención: En la E-Box existen dos lugares en los que existe riesgo de cortocircuito: • el punto de apoyo de la batería • la guía de conexión y alimentación de tensión para F34, F35
2
6
7
4
5
3
1
6
8
GT00_00_0241_C81
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Bloque de fusibles y relés (SRB) Relés: K1 K2
Bocina Conexión /desconexión del limpiaparabrisas K3 Relé escalón 2 del limpiaparabrisas K4 Relé, motor, borne 87 K5 Motor de arranque K6 Bomba de combustible K7 Borne 15 R (f32 – f39) K8 Borne 15 (f20 – f30) K10 Relé de descarga, borne 15R K11 Relé de descarga, borne 15 K64 Bomba de aire secundario K40/9 Bloque de fusibles y relés M1 Enchufe de conexión del juego de cables del motor El bloque de fusibles y relés (SRB) se encuentra conectado directamente al módulo de registro de señales y activación (SAM) mediante una regleta de conexiones.
A partir de aprox. 03.2005
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
SAM Módulo de registro de señales y activación (SAM) El módulo de registro de señales y activación (SAM) constituye la unidad electrónica para el bloque SRB. • •
se puede diagnosticar está interconectado a la red del bus CAN-B (bus del habitáculo)
Entradas: • Señales de conexión /desconexión de un interruptor •
Señales codificadas de tensión
•
Señales analógicas
•
Mensajes CAN
Salidas: • Directamente al actuador •
A través del bloque SRB y de relés
•
Mensajes CAN
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
S54.21-4500-12
Señales de entrada y salida en el SAM Señales de entrada digitales y tensiones codificadas -
Interruptor de luces Luz de freno Luz de marcha atrás Limpia parabrisas (borne 31b) Cerraduras de puertas (señal de retorno ZV) Freno de estacionamiento Nivel de líquido de frenos Desgaste de pastillas de freno (delantera y trasera) Borne 61 (L) Nivel de líquido refrigerante Nivel de limpia parabrisas
Además con equipamiento máximo - Instalación lavafaros - Cristales abatibles traseros - Segunda puerta corredera (señal de retorno ZV)
Señales de salida -
Limpia parabrisas trasero Limpia parabrisas delantero Luneta térmica trasera Bocina Bomba limpia parabrisas delantero y trasero Motores (ZV) para puertas correderas y trasera Ventilador E-Box Iluminación interior Iluminación exterior
Además con equipamiento máximo - Instalación lavafaros - Cristales abatibles traseros
Señales analógicas - Nivel de depósito de combustible - Temperatura exterior El resto de las señales se transmiten y reciben a través del bus CAN del habitáculo (CAN-B)
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Puntos de masa
1. Parte posterior del vehículo, izquierda y derecha (parachoques, detrás de la rejilla de ventilación) 2. Panel frontal, izquierda y derecha 3. Compartimiento de motor, izquierda y derecha 4. Parte central 5. Centro de la parte delantera del techo 6. Bastidor del motor 7. Punto de apoyo para arranque con ayuda externa
A B
A, B
Distribuidores de potencial, bus CAN del habitáculo (CAN-B) Distribuidor de potencial con punto neutro, bus CAN del motor (CAN-C)
GT00_19_0030_C05
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Alimentación de tensión en SPRINTER
01.06.2010
Batería de arranque La batería de arranque de la nueva S PRINTER está colocada en el piso de la cabina a los pies del conductor. Existen 3 ejecuciones:
•
•
Batería de serie
12 V 74 Ah
•
Batería equipo opcional 12 V 100 Ah Batería equipo opcional 12 V 95 Ah, técnica con vellón
GT54_10_0109_C71
Esta batería tiene en el adhesivo la designación: Tensión/Capacidad/Corriente de comprobación en frío/ Norma 12V 74Ah 680A (EN)
Todas las baterías de arranque se pueden comprobar con el comprobador de baterías Midtronics. GT54_10_0110_C74
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Batería adicional (Batería de semitracción) Si además existiera una segunda batería adicional (equipo opcional), estaría montada en el vano motor izquierdo y estaría unida mediante un relé separador (borne 61) con la batería de arranque. Esta 2ª batería es una batería de semitracción.
GT54_10_0107_C71
Esta batería tiene en el adhesivo la designación: Tensión/Capacidad 12V/100Ah La indicación no contiene la corriente de comprobación en frío ni la correspondiente norma. Por tanto, no se pueden comprobar las baterías de semitracción con el comprobador de baterías Midtronics.
NOTA: Actualmente estas baterías ya se pueden comprobar con Midtronics ya que disponen de la corriente de comprobación en frío. GT54_10_0108_C74
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Ayuda de arranque Debe tenerse en cuenta lo siguiente: •
Las baterías de tracción no están diseñadas para generar corrientes muy elevadas para el motor de arranque, sino corrientes pequeñas a lo largo de un período largo. Por eso no se aconseja utilizar la batería adicional para una ayuda de arranque a otro vehículo.
•
Una ayuda de arranque sólo es posible en los puntos de apoyo (cerca del filtro de aire y del pasarrueda interior) o en la batería de arranque. De la misma manera se carga la batería de arranque.
Interruptor principal de la batería El interruptor unipolar de la batería está colocado al lado derecho del pedal de acelerador. Mediante el interruptor principal de la batería es posible una rápida interrupción de la alimentación de tensión en el marco de trabajos en el sistema eléctrico. Después de una interrupción de tensión, el reloj en el cuadro de instrumentos y el posible techo corredizo/los techos corredizos deben normalizarse (el equipo opcional "puerta corrediza eléctrica", que posteriormente también estará disponible como equipo opcional, también debe normalizarse). Los elevalunas no deben normalizarse puesto que no disponen de ninguna "protección antiapriosionamiento".
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Alimentación de tensión (S PRINTER BM 906)
Leyenda M1 G2/7 G1 G1/2 K40/9 K57 N33/4 HH9 N14
Motor de arranque Alternador Batería de arranque Batería adicional Caja de fusibles y relés SRB Relé separador de batería Calefactor ad. electr. PTC Ventilador adicional climatización Etapa final precalentamiento GT54_15_0086_C74
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
A partir de aprox. 10.2006
→
Hasta aprox.
10.2006
→
X167/1 (Volquete)
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
A partir de aprox. 10.2006
→
A partir de aprox. 10.2006
→
X167/1, X168/1, X168/2 (Volquete o trampilla de carga o montacargas)
GT54_15_0086_C74
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
A partir de aprox. 10.2006
→
A partir de aprox. 10.2006
→
GT54_15_0086_C74
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Caja de fusibles y relés SRB El bloque de fusibles y relés (SRB) se encuentra en el espacio reposapiés en el lado izquierdo del vehículo. Es el soporte para todos los fusibles y relés estándar. Los juegos de cables están conectados aquí. El propio SRB no contiene ningún componente electrónico, pero sí está adosado a la unidad de control SAM para las funciones generales del vehículo. El módulo de registro de señales y activación SAM está unido directamente al SRB. En el extremo inferior del SRB hay conectado un soporte con dos bloques de fusibles adicionales (F55/1 fusibles 1 - 9 y F55/2 fusibles 10–18). Precaución: ¡La designación de los fusibles en el esquema eléctrico no coincide de forma automática con el lugar de montaje! El plano de ocupación de los fusibles se encuentra en los documentos del vehículo.
GT54_15_0077_C72
Leyenda 1 2 3 4 5
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
SRB K40/9 Fusibles SRB K40/9 f… Relés SRB K40/9 k… Bloques de fusibles F55/1 y F55/2 SAM
Ocupación de los fusibles Nr.
Consumidor
Valor(A Kl.
Nr.
Consumidor
Valor (A)
Kl.
1
Bocina (relé 1)
15
2
EZS,ELV
25
30Z
13
Mechero/radio
15
15r
3
Cuadro de instrumentos/EZS
10
30Z
14
5
15
4
Conmutador de luces, OBF
5
30
Conmutador de luces, cuadro de instrumentos, diagnóstico
5
Limpiaparabrisas parte frontal
30
30
15
LWR/KLA
5
15
6
Bomba de combustible
15
30
16
Gestión del motor (relé 7)
10
87/1
7
Módulo de tubo envolvente
5
15R
17
Airbag
10
15
8 9
Gestión del motor (relé 7) Gestión del motor (relé 7)
20 20
87/2 87/3
18
Alimentación 5 V
15
15
19
Luz interior (SAM)
7,5
30
10 Gestión del motor (relé 7)
10
87/4
20
SAM (elevalunas acompañante)
25
30/2
11 Alimentación 5 V
15
15R
21
Unidad de control del motor
5
15
12 Airbag (SRS + AKSE)
10
15R
22 23
Luz de freno, ABS Motor de arranque (relé 5)
5 25
15 15
24
Componentes del motor Diesel
10
15
25
Caja de enchufe cuadro de instrumentos
25
30
Ocupación de los relés Nr.
1 2 3 4 5 6 7 8
K40/9… Bocina k1 Limpiaparabrisas parte frontal 1/2 k2 Bomba de combustible k3 Limpiaparabrisas parte frontal E/A k4 Motor de arranque borne 50 k5 Borne 15R k6 Alimentación de tensión Motor k7 (borne 87) Borne 15 k8
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
GT54_15_0078_C03
Ocupación de fusibles y relés
Leyenda 1 Bloques de fusibles F55/3, F55/4, F55/5, F55/6 Precaución: ¡La designación de fusibles en el esquema de circuitos no coincide de forma automática con la del lugar de enchufe! 2 Fusibles de corriente de alta intensidad para equipo opcional: F66 250A Volquete (hasta aprox. 10.2006) F59/1 100A Retardador F59/2 250A Trampilla de carga F59/2 250A Montacargas F68 80A Calefacción del parabrisas F69 50A Aire acondicionado de alto rendimiento (Techo) 3 Relés cúbicos 4 Microrelés 5 Sentido de marcha
GT54_15_0079_C81
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Caja de fusibles previos F59/… …1 …2 …3 …4 …5 …6 …7
Etapa final de precalentamiento/ bomba de aire secundaria 80A/40A Ventilador adicional climatización 80A/40A SRB, SAM borne 30Z 80A Batería adicional 150A Puesto de conducción Z7/74 150A Caja de fusibles debajo del asiento Z7/75 puente Calefactor adicional eléctrico PTC 150A
GT54_15_0080_C80
Caja de fusibles previos en batería
F57 En el cable de conexión B+ entre el motor de arranque y el alternador se encuentra un fusible para una mayor seguridad en caso de accidente. En caso de una avería de este fusible, debe sustituirse el cable B+ completo.
GT54_15_0081_C72
Cable B+, batería, motor de arranque, alternador con fusible F57 06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
GT54_15_0082_C74
Módulo de registro de señales y activación (SAM) SAM y SRB forman juntos la caja de distribución eléctrica centralizada de la Sprinter BM906. El SAM representa la parte electrónica con conexión al I-CAN. En la variante sencilla (SAM Min) se activan o se vigilan los componentes siguientes: Alumbrado exterior con control de lámparas (luces de marcha atrás con testigo acústico de advertencia de 2 niveles) Iluminación interior delantera de serie Iluminación de los interruptores Cierre centralizado, puerta del acompañante Elevalunas puerta del acompañante Sistema de limpia/lavaparabrisas de la parte frontal y faros Bocina (sólo con MRM) • • • • • •
Las señales de entrada provienen de: Interruptor del elevalunas, puerta del acompañante Conmutador giratorio de luces Interruptor de la luz de freno Interruptor de luz de marcha atrás (cambio manual) Freno de estacionamiento Desgaste de los forros de freno Nivel de líquido refrigerante, agua de lavado y líquido de frenos Transmisor de nivel del depósito de combustible Temperatura exterior Confirmación ZV, puerta del acompañante Alimentación de tensión Alternador D+ (L) EURO 3 sin LIN
SAM con SRB
GT54_21_0173_C73
• • • • • • • • • • • •
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
SAM
GT54_21_0174_C05
D
C
B A
A SAM Min Chasis cabina serie (véase página anterior)
06/10
C
B
A
B SAM Low A y adicionalmente: • Furgón - Puerta corrediza derecha - Puerta trasera giratoria - 3ª luz de freno - Iluminación del compartimento trasero
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
C SAM Med
D SAM High
B y adicionalmente: C y adicionalmente: • Sensor de lluvia y luz • Ventanillas deflectoras eléctricas • Faros antiniebla • EDW2 • Limpiafaros • Faros de xenón • Limpia/lavaparabrisas trasero • Luz interior de confort • Luneta tresera térmica vehículo mixto • Relé D+ Parabrisas calefactado • • EDW1 • Avisador de movimiento • Puerta corrediza/puerta giratoria (doble cabina) izquierda • Módulo para intermitentes adicionales
Puntos de masa
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.
W1/3 (puesto de conducción CLS 1) W1/4 (puesto de conducción HLS) W1/5 (puesto de conducción CLS 2) W2 (faro derecho) W2/1 (RL delante derecha) W9/3 (ESP, LL delante izquierda) W9/6 (delante izquierda 1) W9/7 (delante izquierda 2) W10/1 (batería) W10/2 (calefactor adicional PTC) W10/4 (batería adicional) W11 (motor) W26 (airbag) W29/8 (montante D izquierda) W31/1 (antena techo) W38 (techo) W43/1 (salpicadero izquierda) W52/7 (travesaño detrás izquierda) W71/1 (caja del asiento conductor LL) W71/2 (caja del asiento conductor LL) W71/1 (caja del asiento conductor RL) W71/2 (caja del asiento conductor RL) GT54_15_0087_C12
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Otras unidades de control VITO/VIANO/SPRINTER
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EZS Interruptor electrónico de encendido y arranque El EZS es la unidad de control más importante en V ITO /V IANO y en S PRINTER BM 906. Realiza las siguientes funciones: •
• • • •
Guardar la variante del vehículo y el equipamiento y enviar estos datos vía CAN. Guardar estos datos (Código de variante) tiene lugar solamente a través de SCN (Software Calibration Number). Funciones principales del cierre centralizado, mando a distancia y sistema de arranque. Gateway Conectar las unidades de control del I-CAN a la caja de enchufe de diagnóstico. Interruptor de encendido y arranque (Borne 15c, 15r, 15, 15x, 50)
Adicionalmente sólo en la S PRINTER BM 906: Unión de todas las unidades de control con la caja de enchufe de diagnóstico a través del D-CAN.
D80.57-1111-12
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KI Cuadro de instrumentos Tanto en la V ITO como en la S PRINTER se montan nuevos cuadros de instrumentos. El cuadro de instrumentos de gama alta siempre se suministra con el volante multifuncional. El resto de los vehículos se suministran con el cuadro de la gama estándar.
Gama alta
Gama estándar
En el cuadro de la gama alta hay una pantalla matricial y así se pueden indicar textos y símbolos.
El cuadro de instrumentos de gama estándar está equipado con una pantalla de segmentos.
En el cuadro de instrumentos se guardan datos y parámetros que son importantes para el taller, pero no para el cliente. Algunos de esos datos se pueden leer sin el aparato de diagnóstico y pueden ser cambiados. Los datos importantes para el personal de taller y se encuentran bajo “Menú de taller”. Cuadro de instrumentos de gama alta
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Puede accederse al menú de taller de la siguiente manera: Encendido conectado – Presione la tecla del volante (5) con la flecha “avance” (hacia arriba) varias veces hasta que aparezca „Mantenimiento x en xxx km". – Presionar la tecla O del cuadro de instrumentos y mantenerla
presionada durante 30 segundos, soltarla tras escuchar un pitido – Accionar una vez la tecla del volante (4) inferior izquierda ("Menú
atrás") Ahora se encuentra en el menú de taller. Reposición tras el mantenimiento realizado: – – – – – – – –
Seleccionar con las teclas de flecha "Mantenimiento x en xxx km". Presionar la tecla 0, aparece el menú „ A realizar“ . Con las teclas + y – seleccionar „Mantenimiento completo“ . Confirmar con la tecla de flecha de „avance“ (La tecla de flecha "avance" (hacia arriba) sustituye al "Enter".) Aparece el menú de selección „Tipos de aceite“ . Seleccionar con las teclas + y – la calidad del aceite de llenado. Confirmar con la tecla de flecha "avance". Presionar durante 3 seg la tecla O en el cuadro de instrumentos.
Los puntos de menú en el menú de taller y la representación en el display son semejantes para el cuadro de instrumentos estándar y éstos han sido descritos en las páginas siguientes.
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Cuadro de instrumentos gama estándar Al menú de taller se accede de la siguiente forma: Conecte el encendido, mantenga presionada la tecla O durante 30 segundos, suelte tras escuchar un pitido y pulse la tecla M. Usted se encuentra ahora en el menú de taller. Hojee los puntos de menú con la tecla M y aparecerán los siguientes indicaciones: Indicaciones (Diesel)
Significado
Información
S…
Estado de Software
A 906 …
Número de referencia de Software
H…
Estado de Hardware
A 906 …
Número de referencia de Hardware
Code …
Código de motor
Aceitera … ltr
Nivel actual de aceite en litros
Reset Std
Reposición del cambio de aceite con aceite estándar
No se utiliza en los talleres MB
Reset .31
Reposición del cambio de aceite Hoja 229.31
Reset .51
Reposición del cambio de aceite Hoja 228.51/229.51
Reset Llave
Reposición en vehículos nuevos con mucho tiempo
Presionar la tecla O aprox. 5s - Indicación „2“ Presionar brevemente la tecla O de nuevo - Indicación „Realizado“
Reset Stop
Corregir un reposicionamiento erróneo
State CAN …
Estado del I-CAN y M-CAN
Volt …
Tensión de alimentación
… Ohm
Resistencia actual del depósito de combustible (Ohm)
HU date
Fecha próxima inspección técnica
Introducir con teclas +/-
AU date
Fecha próxima revisión de gases de escape
Introducir con teclas +/-
roll test off/on
Desactivación del ESP para el test de rodillos
Con las teclas +/-
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DBE Unidad de mando de techo
Las unidades de mando de techo en la S PRINTER y en la V ITO /V IANO han sido diseñadas de forma parecida. Son equipamientos especiales y completos que pueden incluir los siguientes componentes: •
Iluminación interior
•
Techo corredizo
•
Sistema de alarma EDW
•
Protección del habitáculo (EDW2)
•
Sensor de lluvia y luz
•
Micrófono para el sistema de manos libres
Ejemplo V ITO /V IANO con EDW
Leyenda 1 2 3 4 5 6 7
Interruptor luz de lectura lado izquierdo Interruptor luz de lectura lado derecho Luz de lectura derecha Iluminación interior Interruptor iluminación interior automática Interruptor iluminación interior Luz de lectura izquierda
Ejemplo S PRINTER 06/10
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OBF Panel de mando superior
El OBF está disponible en muchas variantes, dependiendo del equipamiento del vehículo. Contiene varios interruptores, algunos de ellos con testigos de control y electrónicas, que transforman estas señales en mensajes CAN y luego las envían a través del I-CAN.
Panel de mando superior (Ejemplo V ITO /V IANO)
Ejercicio 1
Existen dos salidas discretas en el OBF. ¿Qué sistema está relacionado con estas salidas?
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MRM Módulo de tubo envolvente (Sólo S PRINTER ) Un componente totalmente nuevo en los vehículos industriales ligeros es el módulo de tubo envolvente MRM. Como indica su nombre, se encuentra en el tubo envolvente de la columna de la dirección. Variante 1: En la ejecución más sencilla, el MRM contiene el interruptor de la columna de dirección (sin/con limpiaparabrisas trasero) y la espiral de contacto, que establece la conexión eléctrica al volante de la dirección (Airbag y pulsador de bocina). Las señales de codificación del interruptor en la columna de la dirección se envían a la unidad de control EZS y allí se transmiten como mensajes CAN. Esta variante del MRM (sin unidad de control) sólo es posible si no se monta ningún sensor del ángulo de viraje (sin ESP), ningún volante multifuncional y ningún Tempomat.
GT46_10_0008_C04
Módulo de tubo envolvente MRM con Tempomat
Variante 2: La variante con sensor del ángulo de viraje (con ESP) siempre posee una electrónica propia con conexión al M-CAN. Mediante esta electrónica se transmiten las señales del volante multifuncional, pulsador de bocina, interruptor en la columna de la dirección e interruptor del Tempomat como mensajes CAN. En la siguiente página se muestran las figuras de ambas variantes.
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Variante 1 MRM sin electrónica
Variante 2 MRM con electrónica (máx. ejecución) 10 11
14 13
9
12
9 8
7
5
7
6
4
4
3
2
1 Leyenda 1 Pulsador de bocina 2 Volante multifuncional 3 Airbag conductor 4 Espiral de contacto 5 Electrónica MRM
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3
1
6 7 8 9 10
Sensor del ángulo de viraje Interruptor columna de la dirección Interruptor del Tempomat Unión por enchufe 14 pol. M-CAN
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11 12 13 14
Alimentación de tensión A la unidad de control SRS Al relé de bocina (masa conmutada) Al EZS (codificación de tensión)
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TSG-L y TSG-R Unidades de control de puerta
En las puertas delanteras, las unidades de control de las puertas (derecha e izquierda) asumen muchas de las funciones eléctricas: • Controlar los motores de ajuste del sistema de cierre centralizado y comunicar el estado de las puertas. • Controlar y vigilar los elevalunas • Recibir y cursar la señal infrarroja • Controlar el espejo retrovisor eléctrico exterior • Controlar la iluminación de acceso al vehículo
•
Recibir y cursar las señales de los interruptores del panel de interruptores del conductor.
N72.29-2001-04
Aquí se puede ver con claridad la ventaja de la intercomunicación en red. Un sistema bus y la alimentación de tensión bastan para realiza las funciones eléctricas de una puerta. Nota: La S PRINTER solamente dispone de una unidad de control de puertas TSG.
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PTC Calefactor adicional eléctrico
A B C 1 2 3
Masa 25 mm² Positivo 25 mm² Clavija Bus CAN de baja velocidad (CAN-B) Bus CAN de alta velocidad (CAN-B) Borne 30
El empleo de los motores CDI ha sido la causa de que cada vez se redujera más el aprovechamiento de la irradiación de calor del motor para el calentamiento del interior del vehículo. Por eso se ha hecho necesario un calefactor adicional PTC (Coeficiente Positivo de Temperatura) para cumplir las normas legales (descongelación del parabrisas) y para proporcionar a los ocupantes la comodidad de una calefacción. Potencia
1800 W, con protección de un fusible de 150 A
Activación
El calefactor adicional PTC se compone de 4 registros que se activan cíclicamente. La activación se realiza entre un 0 y un 100%. Siempre se activan al mismo tiempo los 4 registros. La activación actual se realiza por medio de Bus CAN.
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Condiciones para la conexión del calefactor adicional PTC: • Borne 61 del alternador estable • Marcha de ralentí estable • Temperatura del líquido refrigerante < 80 °C • Temperatura exterior < 10 °C en el caso de Tempmatik o Thermotronik • Temperatura exterior < 13 °C en el caso de calefacción estándar Tempmatik y Thermotronik: Si están instalados en el vehículo los sistemas Tempmatik o Thermotronik, la regulación del calefactor adicional PTC se realiza en función de la necesidad existente en cada caso. En el calefactor PTC está integrada una unidad de control. La unidad de control KLA activa dicha unidad cuando el sistema de ajuste de la temperatura nominal demanda el modo de temperatura „MAX Calor “. Cuando se alcanza la temperatura nominal del interior del vehículo se produce una regulación escalonada descendente. Condiciones de desconexión del calefactor adicional PTC: • Temperatura exterior > 10 °C en el caso de Tempmatik o Thermotronik • Temperatura exterior > 13 °C con la calefacción estándar • Temperatura del líquido refrigerante > 80°C • Borne 61 alternador DESCON. • Ralentí inestable • Desconexión de emergencia del compresor del agente frigorígeno (protección contra la ebullición) • Desconexión del compresor del agente frigorígeno en una aceleración
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Principios básicos del procesamiento de información
01.06.2010
¿Qué significa información y procesamiento de información?
El procesamiento de información no es un invento reciente sino que es tan antiguo como la vida misma. Todas las criaturas vivas recogen información del medio que las rodea, la procesan, y reaccionan en función de la misma. En relación con los humanos, esto significa que estamos continuamente recopilando información de manera consciente e inconsciente utilizando nuestros sentidos y al mismo tiempo procesando dicha información en nuestro cerebro. Inconscientemente recopilamos información del exterior, como por ejemplo, el chequeo constante de la temperatura que realiza nuestra piel sin que nos demos cuenta. Podemos llegar a ser conscientes de dicha información si la temperatura exterior varía muy bruscamente. Sin embargo, también estamos recogiendo información de manera consciente cuando por ejemplo, leemos este manual. Puede ser que no toda la información que leamos en este manual sea útil para nosotros debido a que sean cosas que ya conocemos, pero en general, podemos definir información del siguiente modo:
Este intercambio de información sólo es posible si el transmisor y el receptor utilizan un mismo lenguaje común que ambos cozcan, permitiendo el entendimiento entre ambos.
TRANSMISOR
COMÚN
(lengua alemana)
(lengua inglesa)
RECEPTOR (lengua española)
La información son mensajes, transmitidos por un transmisor y recibidos por un receptor. La información en general enriquece el conocimiento del receptor.
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Transmisión de datos por en serie y en paralelo
01.06.2010
A continuación vamos a ver dos posibilidades de transmitir información (mensajes) a través de líneas (cables): transmisión serie y paralelo. Como avance, debemos conocer estos términos: •
Bit: es la unidad más pequeña en el sistema numérico binario (un bit puede ser un O o un 1).
•
Byte: es un conjunto de 8 bits.
Transmisión de datos en serie •
Transmisión de datos serie asíncrona:
La información se transmite bit a bit, con un bit de comienzo y uno de parada para reconocer cada mensaje (conjunto de bits o bytes). EJ comienzo de Ja transmisión no tiene porque seguir un ciclo determinado, sino que se inicia con el bit de comienzo. Start bit
Stop bit
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Clock
•
Transmisión de datos serie síncrona:
Entre mensaje y mensaje no hay bits de comienzo y parada. Aquí los mensajes se transmiten con un periodo de tiempo cíclico y prefijado. Al mismo tiempo el receptor debe ser capaz de reconocer cuando ha comenzado un bloque de datos. Para conseguir esto, se dispone de dos procedimientos de sincronización diferentes. Para ello se utiliza un bit o varios bits de sincronización (mediante el envío de la secuencia 1010), así como un bit de inicio. El reloj del receptor ha de estar sincronizado a esta misma secuencia, y por tanto hace falta una señal adicional de reloj. Ejemplo: El bus de datos CAN funciona mediante transmisión serie de manera asíncrona.
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Transmisión de datos en paralelo
En la transmisión de datos digital, la transmisión en serie es el procedimiento más utilizado, de manera que se envían bit a bit y uno tras otro los bits que constituyen el mensaje a través de un único cable. Esto permite fundamentalmente, el ahorro de cable y de costes. En la transmisión en paralelo, varios bits se envían al mismo tiempo por diferentes líneas o cables individuales. De este modo, en el mismo tiempo, somos capaces de enviar más bits (enviamos más información), pero necesitamos más cantidad de cables (lo cual hace incrementar los costes) al mismo tiempo que la complejidad de las máquinas que procesan la información.
Bit
Valor lógico
1
0
2
0
3
1
4
1
5
0
6
1
7
0
8
0
Nivel de tensión en la línea
Clock
Ejemplo: Muchas impresoras van conectadas al ordenador a través del puerto paralelo, pudiéndose transmitir muchos bits al mismo tiempo entre los dos dispositivos.
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Sistemas de numeración
01.06.2010
Sistemas de numeracion
Sistema binario 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
Sistema de numeración decimal Sistema de numeración binario Sistema de numeración hexadecimal
Sistema decimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Sistema hexadecimal 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
Como resumen, en la tabla mostrada a continuación figuran algunos conceptos importantes de los cuales ya se ha hecho mención:
Bit Byte Palabra MSB LSB 06/10
Dígito binario
Most Significant Bit Least Significant Bit
Valor posible: 0 ó 1 8 bits 16 bits (2 bytes) Bit con el valor más alto Bit con el valor más bajo
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Codificación de información
Para que las máquinas procesen datos, está comprobado que es especialmente fácil cuando la información que va a ser procesada tiene como máximo dos dígitos diferentes porque ambos dígitos pueden ser asignados a una determinado estado de la máquina (corriente - no corriente, luz - no luz, etc.) y la posibilidad de interpretar incorrectamente la información es menor. En el procesamiento de información, estas dos condiciones se representan por interruptores electrónicos. Pero, puesto que mucha de esta información se presenta en forma de letras o números, primero han de ser convertidas a un lenguaje que la máquina sea capaz de entender, es decir, a los valores lógicos de 0 ó 1. A este procedimiento se le denomina codificación. La transmisión de cada carácter tiene que tener lugar de acuerdo a unas especificaciones definidas. Esa especificación definida se denomina código. Un ejemplo de código conocido sería el código Morse. Pero, puesto que nuestro alfabeto consiste en 29 letras, 10 números y algunos caracteres especiales (comas, interrogaciones, etc.), no nos sería posible representar todos estos caracteres con tan sólo dos dígitos. Para poder diferenciar entre todos los caracteres anteriores, cada carácter de nuestro alfabeto se codifica con exactamente 8 bits, combinando los ceros y los unos en una posición definida. Con 8 bits tenemos la posibilidad de representar hasta 255 caracteres diferentes. Para que este intercambio de información digital entre diferentes sistemas de procesamiento de información sea valido, se han de cumplir unas especificaciones concretas. Esta especificación para ordenadores personales se denomina, código ASCII (American Standard Code for Information Interchange).
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Convertidores
01.06.2010
Convertidores analógico/digital y digital/analógico (A/D y D/A) Las señales naturales, las generadas por los humanos (música, lenguaje) o las que sentimos del medio ambiente (temperatura, presión) y su representación eléctrica (tensión, intensidad) son valores analógicos, es decir, varían en función del tiempo. Si se quiere transmitir esta información digtalmente es necesaria una conversión analógica/digital. Con esto se consigue representar la misma magnitud en secuencias de ceros y unos. Si en última instancia una persona quiere interpretar la información digital procesada por una máquina, es necesaria una nueva conversión digital/analógica (en un sonido, por ejemplo). En el ejemplo mostrado en el dibujo, el convertidor analógico/digital convierte en tiempo real la señal de audio de un micrófono a señales digitales. El procesador de señal digital (DSP) permite el procesamiento de dicha señal en el PC. Las señales analógicas se convierten en digitales otra vez y alimentan el sistema de amplificación
PC control
Señal analógica del microfono
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ADC
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
16 bit
DSP
16 bit
DAC
Señal analógica al amplificador
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Interconexión en vehículos Mercedes-Benz
01.06.2010
Los participantes serán capaces de: • Explicar porque son necesarias las interconexiones de buses de datos (CAN, D2B, MOST, etc.) en los vehículos MB. • Comprender el principio de funcionamiento del bus de datos CAN. • Conocer las diferencias entre los dos buses de datos CAN existentes en nuestros vehículos (CAN B y CAN C). • Explicar como está estructurado un mensaje del bus de datos CAN. • Diagnosticar el estado del bus de datos CAN con ayuda de la Técnica de Medición. • Explicar el principio de funcionamiento del bus de datos LIN. • Conocer las diferencias entre el bus de datos CAN y el LIN. • Diagnosticar el estado del bus de datos LIN mediante la Técnica de Medición. • Explicar conceptos tales como, telegrama, velocidad de transferencia o gateway. • Comprender el principio de funcionamiento de la fibra óptica, tanto D2B como MOST. • Explicar las diferencias fundamentales entre D2B y MOST. • Realizar el diagnostico práctico de averías utilizando todos los medios disponibles en el taller, tales como osciloscopio, multímetro, esquemas eléctricos, DAS, WIS, etc.
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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Ejercicio
•
¿Por qué necesitamos sistemas de interconexión digitales en nuestros vehículos? ¿Cómo se realizaba el intercambio de información entre unidades de control hace 20 años? ¿Qué es y qué significa CAN?
•
¿Es un sistema de bus de datos seguro?
•
¿Son los sistemas de buses de datos (CAN B, CAN C, CAN D) suficientes para transmitir la información de manera adecuada? ¿Cuánta información o mensajes se pueden transmitir a través de estos buses de datos? ¿Por qué se necesita fibra óptica para la transmisión de información? ¿Cúal será la progresión de estos buses de datos en un futuro? ¿Qué significa interconexión en red?
•
•
•
• • •
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Comentar en grupo las siguientes cuestiones:
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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Controller Area Network (CAN)
01.06.2010
El bus de datos CAN es un protocolo desarrollado por Bosch para el intercambio de información (datos) entre unidades de control electrónicas del automóvil.
CAN
Controler Area Network
(Red de área de control)
Un BUS DE DATOS es un elemento que permite transportar una gran cantidad de información entre las unidades de control que se encuentran abonadas al sistema. Las principales ventajas que existen son:
Ahorro en el cableado Las uniones con los sensores y actuadores no se pueden sustituir, aunque a menudo se pueden acortar (por ejemplo en el bus del habitáculo). Situando hábilmente las unidades de control existentes e introduciendo las nuevas unidades de control en puntos estratégicos del vehículo (p.ej. en las puertas) se pueden lograr unos ahorros considerables en el mazo de cables. De esta forma aumentan considerablemente las funciones presentes en los sistemas del automóvil donde se emplea el CAN-BUS sin aumentar los costes, además de que estas funciones pueden estar repartidas entre dichas unidades de control.
Gastos de desarrollo En un cableado convencional es preciso que para cada señal se prevea no solo el hilo sino también una codificación, un receptor y una decodificación. Esto da gran complejidad si se trata de señales analógicas (como por ejemplo temperatura, revoluciones). En cambio el intercambio de datos a través de CAN es sumamente sencillo.
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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Historia del bus de datos CAN El bus de datos CAN es un protocolo desarrollado por Bosch para el intercambio de información (datos) entre unidades de control electrónicas del automóvil.
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1983
El desarrollo del protocolo CAN en Bosch comenzó en 1983. El protocolo CAN se diseña en un principio para los requisitos de la cadena cinemática (CAN-Motor) (CAN-Motor) del vehículo.
1985
En 1985 queda terminada la primera especificación CAN (completa), en la que se determina también el interfaz con la CPU. Con Bosch colabora Intel, como principal fabricante de semiconductores y comienza el desarrollo del chip.
1987
En 1987 está el primer silicio del 82526 de Intel. Interfaz CAN con plenas condiciones de funcionamiento, problemas menores con el interfaz de la CPU. Se puede utilizar para aplicaciones de prototipo con CAN.
1988
En 1988 está disponible el chip de serie cualificado 82526 de Intel.
1989
En 1989 están en el mercado las primeras cantidades de muestra del chip CAN básico de la firma Philips (82C200).
1990
Introducción del CAN-Motor en un vehículo de serie (Clase S / BR 140)
1994
Especificación Especificación ISO 11898
1997
Introducción del CAN-Habitáculo en un vehículo de serie (Clase C / BR202)
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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Características del protocolo CAN
•
La información que circula entre las unidades de mando a través de los dos cables (bus) son paquetes de 0 y 1 (bit) con una longitud limitada y con una estructura definida de campos que conforman el mensaje.
•
Uno de esos campos actúa de identificador del tipo de dato que se transporta, de la unidad de mando que lo trasmite y de la prioridad para trasmitirlo respecto a otros. El mensaje no va direccionado a ninguna unidad de mando en concreto, cada una de ellas reconocerá mediante este identificador si el mensaje le interesa o no.
•
Todas las unidades de mando pueden ser transmisoras y receptoras, y la cantidad de las mismas abonadas al sistema puede ser variable (dentro (dentro de unos límites).
•
Si la situación lo exige, una unidad de mando puede solicitar a otra, una determinada información mediante uno de los campos del mensaje (trama remota o RTR).
•
Cualquier unidad de mando introduce un mensaje en el bus con la condición de que esté libre, si otra lo intenta al mismo tiempo el conflicto se resuelve por la prioridad del mensaje indicado por el identificador del mismo.
•
El sistema está dotado de una serie de mecanismos que aseguran que el mensaje es trasmitido y recepcionado correctamente. Cuando un mensaje presenta un error, es anulado y vuelto a trasmitir de forma correcta, de la misma forma una unidad de mando con problemas avisa a las demás mediante el propio mensaje, si la situación es irreversible, dicha unidad de mando queda fuera de servicio (bus off) pero el sistema sigue funcionando. Sistemas bus en los vehículos Mercedes- Benz: Hay en la (actualidad) 4 sistemas bus para el vehículo y las funciones correspondientes: • Bus CAN de la clase C (CAN del motor, CAN de diagnóstico) • Bus CAN de la clase B (CAN del interior) • Bus D2B o MOST • Bus LIN
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Elementos que componen el sistema CAN
•
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Cables
La información circula por dos cables trenzados que unen todas las unidades de control que forman el sistema. Esta información se trasmite por diferencia de tensión entre los dos cables, de forma que un valor alto de tensión representa un 1 y un valor bajo de tensión representa un O. La combinación adecuada de unos y ceros conforman el mensaje a transmitir.
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Estructura de los mensajes del bus CAN
01.06.2010
Como los buses de datos marcarán el futuro de la técnica en los vehículos industriales y como cada vez es más fácilmente posible analizar los datos, vamos a echar un vistazo a la estructura de un mensaje CAN. Se debe mantener un orden exacto cuando más de 500 000 Bits/segundo pueden ser transmitidos por una línea de bus. El comienzo y el final del mensaje se deben marcar, a sí mismo, se deben integrar funciones de control y debe haber un identificador por el cual la unidad de control pueda detectar el contenido del mensaje y más cosas. Además el bus de datos CAN es un sistema "Multi-Maestro", esto significa, que todas las unidades de control tienen el mismo derecho para transmitir. Ahora bien, la importancia del mensaje debe ser identificable, para determinar el orden cuando varias unidades quieran transmitir simultáneamente. El resultado es una lista de especificaciones que debe cumplir cada unidad, ¡el protocolo de datos! Todos los datos importantes, que debe contener un mensaje completo, están contenidos en la trama de datos. Vamos a ver la estructura de esta trama de datos y a intentar entender los componentes individuales. 06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
P54.00-1037-09
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Además de mensajes de datos (Data Frame) existen también en CAN • Mensajes remotos (Remote Frame), • Mensajes de error (Error Frame), que pueden aparecer en determinadas situaciones. También existen dos variantes de Identificador: Estándar ID (11 Bit) • Extendido ID (29 Bit) • En vehículos industriales ligeros hasta ahora se utiliza el ID Estándar.
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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Funcionamiento CAN Conceptos básicos Nivel dominante y recesivo: En el CAN se distingue entre los niveles del bus dominante (O) y recesivo (1). Si diversas unidades de control establecen niveles dominantes y recesivos al mismo tiempo, se establece en el bus el nivel dominante. El nivel recesivo únicamente puede establecerse en el bus si todas las unidades lo emiten simultáneamente.
Bitstuffing: En ocasiones, en determinados mensajes se producen cadenas muy largas de ceros y unos que pueden provocar una pérdida de sincronización, dado que no se dispone de flancos que permiten sincronizar el receptor de acuerdo con el receptor. Para resolver este problema se inserta un bit de diferente polaridad. La unidad que recoge este mensaje ignora dicho bit.
Arbitraje: El arbitraje es la asignación del derecho de acceso al bus. El CAN es un sistema muti-maestro, en el que la prioridad de los mensajes se corresponde con el identificador de la unidad de control. Por tanto el identificador, permite determinar que unidad de control ha enviado un mensaje al bus y al mismo tiempo proporciona la prioridad del mismo (identificador más bajo, más preferencia).
Tratamiento de errores: Las unidades de control están preparadas para la identificación de errores (error de bit, error ACK, error CRO, error bitstuffing o error de formato). Una vez identificado un error, emiten el correspondiente mensaje de error al bus de datos. Internamente, las unidades de control disponen de unos contadores de fallos, que en caso que superen un número determinado, conmuta al estado BUS OFF (bus desconectado)
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+5 V
Ejemplo recesivo: Solamente cuando todos los participantes del bus envían de manera recesiva (ninguna conexión a masa) está la línea del bus a nivel 5V recesivo.
Línea del bus 5V recesivo
1
2
3
+5V
Ejemplo dominante: Cuando por lo menos un participante del bus envía una nivel dominante (ejemplo conexión a masa), entonces la línea del bus de está a nivel 0V dominante. ("El bus se va a 0").
Línea del bus 0V dominante
1
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
2
3
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Representación del mensaje del bus de datos CAN
01.06.2010
Representación lógica
Hemos aprendido en los últimos años que un mensaje de bus de datos tiene la siguiente forma (figura derecha). Un cierto número de bits representados por 0s ó 1s en sucesión. Cuanto más largo es el mensaje se necesitan más o menos bits. Un grupo de 8 Bits se conoce como 1 Byte. En esta figura los voltajes y los cambios no son importantes. Lo que realmente importa es la sucesión de 0 y 1.
1
0
1
0
0
1
1
1
Esta es la representación lógica de un mensaje.
Si usamos el osciloscopio para visualizar la señal de un sistema de bus de datos, se verá la señal algo diferente a la representación lógica. En el caso del bus CAN tenemos dos señales invertidas, parcialmente superpuestas con respecto a la tensión. Esta vista es la "representación física".
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Conexión del bus de datos CAN del motor (CAN-C)
Representación física
CAN clase C, 500kBit/s • • • • •
Velocidad de transmisión de datos: 125 kBit/s – 1 Mbit/s (en MB 500 Kbit/s) Longitud del bus: hasta 40m con 1Mbit/s Transmisión simétrica de señal a través de un conductor de 2 hilos Corriente de salida del emisor > 25 mA Resistencia de cierre de la línea (impedancia) = 120Ω
UBus V lógico 1
lógico 0
lógico 1
6 5 4
VCAN-High
3 Vdiff
Los voltajes son analizados siempre por la función lógica en términos de diferencia de tensión entre High y Low.
Esta es la razón por la que un CAN de clase C no puede funcionar en modo unifilar.
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2 VCAN-Low
1
t recesivo
dominante
recesivo
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Principio de funcionamiento del CAN C
El bus de datos CAN del motor (según norma ISO 11898) es un sistema pasivo de 2 hilos o cables, en cuyos extremos se dispone de unas resistencias terminales. La impedancia de cada resistencia es de 120Ω. Su función es evitar reflexiones de señal (en señales de alta frecuencia) así como evitar picos de tensión durante la transmisión. Cuando ninguna estación está transmitiendo (todos los transistores están apagados), la diferencia de tensión en la línea virtual es cero. El potencial eléctrico con respecto a masa es de aproximadamente 2.5 voltios. Este voltaje se fija mediante el receptor en las estaciones individuales.
Cuando se envía un nivel dominante, el voltaje se eleva en la línea CAN H mediante un transistor transistor PNP, el voltaje en la línea CAN L se reduce por medio de un transistor NPN. En ese momento la diferencia de tensión respecto ambas líneas es de 1.8 según la norma ISO. Se necesitan corrientes relativamente grandes para enviar un nivel dominante. Desde el punto de vista de cada unidad de control, hay resistencias de 120 ohmios en ambos extremos del bus. Al estar conectadas en paralelo, tenemos una resistencia de 60 ohmios. Necesitamos por tanto una corriente de 30 mA para generar una diferencia de tensión de 1.8 volts sobre una resistencia de 60 ohmios.
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Conexión del bus de datos CAN del habitáculo (CAN-B)
Representación física CAN clase B, 83,333 kBit/s • • • •
•
Velocidad de transmisión de datos: 10kBits hasta 125 kBit/s (en MB 83,333 Kbit/s) Transmisión simétrica de señal a través de un conductor de 2 hilos Corriente de salida del emisor < 1 mA Línea bus con tensión diferencial en régimen de reposo mediante red de cierre con potencial prefijado (modo de hibernación). La longitud máxima del bus depende de la velocidad de transmisión de datos.
UBus V lógico 1
lógico 0
lógico1
6 5 4
V VCAN-High CAN-
3 2 V VCAN-Low CAN1
recesivo
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t dominante
recesivo
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Principio de funcionamiento del CAN B
El CAN-B es un sistema de bus de datos de 2 hilos, donde cada una de las dos líneas trabaja respecto a masa, es decir, que no trabaja la una respecto a la otra como ocurría en el CAN-C para reconocer un bit dominante. Se puede observar que no dispone de resistencias terminales propiamente dichas, sino que dispone de una serie de resistencias internas que mantiene el nivel de tensión del bus de datos en sus valores correctos. En este caso no son necesarias resistencias terminales puesto la frecuencia del bus de datos es menor, con lo cual las reflexiones de señal no son apenas posibles (el cableado tampoco es excesivamente largo).
Por tanto, para el CAN—B si que existe el modo de funcionamiento unifilar, es decir, que si una de las líneas tiene un problema (cortocircuito a masa, cable cortado, etc.) el sistema puede seguir trabajando mediante un único cable.
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Distribuidores de potencial
01.06.2010
Distribuidor de potencial del Bus CAN Motor Lugar de montaje S PRINTER BM 906: •
Pared lateral del espacio de los pies del acompañante
Lugar de montaje V ITO /V IANO: •
Bolsa de plástico negro espacio de los pies del acompañante
Parcialmente también en un soporte en la pared lateral del espacio de los pies del acompañante (posición antigua)
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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Ejercicio
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
En una de las conexiones del distribuidor de potencial hay 3 pines y en el resto hay solamente 2. Busque con ayuda del componente, para qué sirve este tercer pin. Haga un esquema.
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Distribuidor de potencial del Bus CAN Habitáculo El distribuidor de potencial del bus CAN del habitáculo es un distribuidor puro, en contraste con el distribuidor de potencial del bus CAN de motor. No hay integrado ningún material para la supresión de interferencias. Lugar de montaje V ITO /V IANO: •
Bolsa de plástico negro en el espacio de los pies del acompañante
Lugar de montaje S PRINTER :
GT00_19_0145_C81
Leyenda 1 X30/25 Distribuidor de potencial I-CAN (Puesto de conducción)
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
GT0019_0146_C81
1 X30/24 y X30/26 Distribuidor de potencial I-CAN 2 X30/27 Distribuidor de potencial M-CAN 3 Unidad de control LWR
00_Ar_LT25_1511_7457_V01_NTB3_16.07.07
Ejercicio
Dos unidades de control del bus CAN del habitáculo en S PRINTER BM 906 no están conectadas al distribuidor de potencial. ¿Cuáles son y como están conectadas al I-CAN?
Ejercicio
¿A qué distribuidor de potencial está conectado el SAM en una S PRINTER BM 906?
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
00_Ar_LT25_1511_7457_V01_NTB3_16.07.07
Práctica 1
01.06.2010
Cambio de grupo a los 50 min
GT00_00_0534_C71
Ejercicio 1
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
GT00_00_0535_C81
Ejercicio 2 - 4
00_Ar_LT32_1511_7457_V01_NTB3_27.06.07
Ejercicio 1
Reclamación del cliente: El instrumento combinado así como el elevalunas no funcionan y el testigo de control del Airbag se encuentra siempre iluminado! ¿Qué información tengo con respecto al problema del cliente? ¿Qué sistemas /subsistemas podrían estar relacionados con el problema? ¿Qué pruebas realizaré y cómo?
¿Cuál podría haber sido la causa del problema? ¿Cómo realizo la reparación y cómo compruebo si se ha eliminado así el problema?
P00.00-2791-03
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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Ejercicio 2
06/10
CAN high
CAN low
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
¡Dibuje con ayuda del HMS la señal del I-CAN! ¿Qué valores de tensión alcanza el CAN-High y el CAN-Low?
00_Ar_LT32_1511_7457_V01_NTB3_27.06.07
Ejercicio 3
¡Provoque un cortocircuito contra masa en la línea High del bus de datos I-CAN y describa el cambio en la imagen!
¡Provoque un cortocircuito contra masa en la línea Low del bus de datos I-CAN y describa el cambio en la imagen!
¡Provoque un cortocircuito entre las líneas High y Low del bus de datos I-CAN y describa el cambio de la imagen!
Ejercicio 4
Grabe la señal del bus de datos I-CAN. ¿Cómo cambia cuando el I-CAN se va a dormir?
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
00_Ar_LT32_1511_7457_V01_NTB3_27.06.07
Práctica 2
01.06.2010
Cambio de grupo a los 40 min GT00_00_0535_C81
Ejercicio 1
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
GT00_00_0534_C71
Ejercicio 2 - 3
00_Ar_LT32_1511_7457_V01_NTB3_27.06.07
Ejercicio 1
Reclamación del cliente: ¡Motor de arranque no gira! ¿Qué información tengo con respecto al problema del cliente? ¿Qué sistemas /subsistemas podrían estar relacionados con el problema? ¿Qué pruebas realizaré y cómo?
¿Cuál podría haber sido la causa del problema? ¿Cómo realizo la reparación y cómo compruebo si se ha eliminado así el problema?
P00.00-2791-03
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Ejercicio 2
06/10
CAN high
CAN low
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
¡Dibuje con ayuda del HMS la señal del M-CAN! ¿Qué valores de tensión alcanza el CAN-High y el CAN-Low?
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Ejercicio 3
Ejercicio 4
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Resistencia total
Resistencia final
Resistencia final
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Mida con un multímetro la resistencia total del bus de datos CAN de Motor y las resistencias individuales! ¿En qué componentes se encuentran las resistencias terminales?
Conectar en paralelo la década ohmica para simular una resistencia terminal defectuosa. Conectar en paralelo 10KΩ y a continuación 10Ω, observando las señales correspondientes con el osciloscopio en cada caso. Anotar también el valor de la resistencia de cierre total del bus de datos.
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Práctica 3
01.06.2010
Cambio de grupo a los 40 min
GT00_00_0534_C71
Ejercicio 1
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
GT00_00_0535_C81
Ejercicio 2 - 3
00_Ar_LT32_1511_7457_V01_NTB3_27.06.07
Ejercicio 1
CAN high
CAN low
¡Dibuje con ayuda del HMS la señal del D-CAN! ¿Qué valores de tensión alcanza el CAN-High y el CAN-Low?
Ejercicio 2
Resistencia final 06/10
¡Mida con ayuda de un multímetro la resistencia total del bus de datos D-CAN! ¿En qué componente se encuentra la resistencia final?
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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Bus de datos LIN
01.06.2010
LIN – Local Interconnect Network El bus de datos LIN (Local Interconnect Network) es el más actual y universal de los sistemas de comunicación serie de bajo coste. Este tipo de bus de datos permite una comunicación económica para sensores y actuadores inteligentes, para los cuales la flexibilidad del CAN no es necesaria. El protocolo de comunicación y el formato de datos está basado en el concepto Único Maestro/ Múltiples Esclavos . Físicamente posee un sólo cable y la tensión llega a 12V. Son candidatos típicos para una activación por medio del bus LIN los módulos de las puertas (elevalunas, bloqueo de la cerradura, ajuste del espejo retrovisor), los controles del volante (radio, telefono, etc.), el ajuste de los asientos, el alternador y otros muchos. El arbitraje se realiza por medio de un bus-master, por lo qeu ya no es necesario un administrador de colisiones de transmisión para todos los nodos esclavos. De este modo se define y garantiza también el tiempo máximo de transmisión. Un nodo (esclavo) en la red no necesita conocer la configuración del sistema, a excepción del master. Por lo tanto, se pueden añadir o quitar nodos sin modificaciones de software o hardware en los esclavos ya existentes. Ejemplo Maestro: Ejemplo Esclavo:
CDI Unidad de control OM642 (1) Alternador (2), Etapa final de precalentamiento (3)
1 LIN
Leyenda 1 Maestro (Unidad de control CDI OM642) OM642) 2 Esclavo (Alternador) 3 Esclavo (Etapa (Etapa final de precalentamiento) 06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
2
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Las características del bus de datos LIN son las siguientes:
Número de participantes del bus de datos: 1 Maestro y hasta 16 Esclavos Tasa de transmisión: 19.200Bit/s Maestro manda petición, los esclavos deben responder
Posibilidades de regulación:
Regulación de tensión Limitación de la corriente de excitación Cambio de la carga (en %) Desconexión del número de revoluciones
Indicador de estado/Régimen del alternador: Medición de la corriente de excitación Ciclo de trabajo momentáneo Régimen normal – ningún fallo Regulación de temperatura Fallo mecánico Fallo eléctrico
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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Ejercicio 1
¡Dibuje con ayuda del HMS la señal del bus de datos LIN! ¿Qué valores de tensión alcanza el bus de datos LIN con el motor en ralentí?
Valor de tensión LIN
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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Ejercicio 2
¿En qué sistemas se monta un bus de datos LIN en S PRINTER y V ITO /V IANO?
Como se puede ver el bus de datos LIN trabaja con una tensión entre UBat y prácticamente 0V. En vacío (Idle) o con un bit recesivo tenemos UBat, si la unidad de control envía un bit dominante, entonces tendremos una tensión cercana a los 0V.
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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Bus D2B
01.06.2010
El bus D2B, la transmisión de los datos se realiza por medio de impulsos de luz. Esos impulsos se trasnmiten a través de un conductor de fibra óptica a los componentes conectados al sistema bus. Para la trasnmisión por medio del D2B (Digital Data Bus), las órdenes dadas con la pulsación de teclas,a sí como cualquier otro tipo de información, se tienn que transformar en información óptica (impulsos de luz). A la inversa, en los componentes receptores se han de convertir los impulsos de luz en señales eléctricas para seguir siendo procesadas. Tales transformaciones/conversiones se realizan por medio de los llamados módulos interface D2B en los distintos componentes individuales. La velocidad de transmisión de los datos puede ser de hasta 5,6 Mbit/s y en teoría pueden estar conectados hasta 61 participantes. Por medio del bus D2B se transmiten datos de control y de audio. Como consecuencia del empleo de un sistema óptico para la transmisión de datos, el sistema es muy resistente a las interferencias electromagnéticas.
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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MOST
01.06.2010
El bus MOST (Media Orientated Systems Transport) también pertenece a los sistemas de bus de campo. Desde el punto de vista funcional es similar al anillo D2B, es decir, un sistema bus para la transmisión de señales de audio, video, voz y datos por medio de conductores de fibra óptica. El bus MOST se utiliza en el automóvil para aplicaciones multimedia y se basa en la comunicación síncrona de datos. Una red MOST, por lo general configurada en forma de anillo, puede comprender hasta 64 dispositivos MOST y transmitir datos de hasta 22 MBits/s. Debido a la utilización de un sistema óptico para la transmisión de datos, el sistema es muy resistente a las interferencias electromagnéticas. Tanto la eliminación como la ampliación de un componente de la red MOST no representa ningún gran problema gracias a la funcionalidad Plug&Play. MOST soporta hasta 15 canales estereofónicos de audio sin comprimir en calidad CD o hasta 15 canales MPEG1 para transmisiones de audio y video. Al mismo tiempo, MOST ofrece un canal para la transmisión de mensajes de control. Si el sistema está algún tiempo sin funcionar, todos los componentes del anillo MOST pasan al modo de hibernación (modo de dormir) para ahorrar batería. En la instalación se encuentra integrado un sistema eléctrico „despertador“ (wake up) para volver a „despertar“ a los componentes del anillo tras una pausa en el funcionamiento. Características del bus MOST: • Índice de transmisión de datos: 22 MBits/s • La conexión al bus CAN se puede realizar desde un aparato que no sea el controlador MOST. • El proceso „despertador“ se puede realizar también ópticamente en el caso de que hubiera un fallo eléctrico.
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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La comunicación entre los diversos componentes individuales se realiza por medio de un conductor de fibra óptica (polímero óptico), transmitiéndose ópticamente las señales digitales. Para ello es preciso que en el componente emisor exista un convertidor que convierta las señales eléctricas en señales ópticas por medio de un diodo luminoso (véase el componente izquierdo en la figura). Estas señales ópticas („parpadeo del diodo) son transmitidas entonces a través del conductor de fibra óptica. Facilita esta transmisión el hecho de que la luz se refleja casi totalmente en el borde de la fibra de polímero, por lo que el haz de luz continúa hasta el final del conductor (véase la representación esquemática en la figura). Al llegar al final del conductor óptico, esa señal se ha de convertir de nuevo en señal eléctrica por medio de un convertidor, cosa que se realiza mediante un fotodiodo montado en el aparato receptor de la señal (véase el componente derecho en la figura).
P82.00-2406-04
Nota: Debido a sus características físicas, el cable polímero de transmisión óptica no es adecuado para radios de curvatura inferiores a 25 mm, ya que en ese caso se formarían grietas en la parte exterior de la curva del cable. Al pasar la luz por el cable óptico, esas grietas producen una refracción incontrolada de la luz y pérdida de señal, por lo que el sistema no posee ya una funcionalidad garantizada. (Véase la figura).
GT 82.85-0029-C71
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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Tampoco puede resultar dañado el aislamiento y los extremos del cable óptico, ni se pueden calentar los conductores de fibra óptica. Con objeto de proteger las clavijas de conexión de los conductores ópticos (14) y los casquillos de conexión de los componentes de la red para que no sufran daño, se instalan carcasas protectoras (11) y conectores ciegos. Las clavijas de conexión de los conductores ópticos (14) están diseñadas para que no se puedan confundir involuntariamente y como conexiones de 0°. En la clavija está señalada la entrada y la salida por medio de flechas (flecha horizontal). Sin embargo, los extremos de los conductores de luz no están identificados por sí mismos, pudiéndose confundir involuntariamente. La diferenciación se ha de realizar siguiendo el recorrido de cable o bien poniendo en funcionamiento el anillo MOST y observando de cuál de los dos extremos sale una señal luminosa roja. La entrada del conductor óptico (salida de la unidad de control 7) no emite señal alguna, mientras que la salida del conductor (entrada de la unidad de control 8) emite una luz roja. En el caso de que se hayan de cambiar conductores ópticos se quitará el bloqueo de cierre (15) de la clavija (14). Después se pueden retirar ya los conductores (7, 8) de la clavija (14). Tras la configuración de los cables ópticos con las marcas de flechas en la clavija (flecha horizontal), los conductores se insertan en esta última (flecha horizontal) y se vuelve a colocar el bloqueo de cierre. P82.86-4673-01
Diagnosis: • Control de funcionamiento – El anillo óptico se puede comprobar verificando las señales de luz en los extremos de los conductores ópticos. Es importante a este respecto comprobar los fusibles en cada componente. • STAR Diagnosis – Los componentes y el anillo óptico se pueden comprobar mediante un test de los módulos en el anillo óptico. En esta comprobación se ha de prestar siempre atención a que la configuración real coincida con la nominal
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Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
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Gateway
01.06.2010
Gateways son utilizadas para interconectar diferentes sistemas de buses. Los datos más importantes son "traducidos" de un sistema de bus a otro. Los sistemas de buses de datos en V ITO /V IANO y en S PRINTER son: • CAN-Bus de motor (M-CAN) CAN-Bus de habitáculo (I-CAN) • CAN-Bus de diagnóstico (D-CAN) • • MOST (anteriormente D2B) Línea K (en vehículos antiguos) • Una "traducción" fácil tiene lugar entre los sistemas de buses de datos CAN. Los paquetes de datos son siempre los mismos, esto significa que los bits tal y como vienen son conducidos al otro sistema de bus de datos. En estos casos la gateway crea muy rápidamente conexiones.
V ITO /V IANO DB
HU
Las conexiones entre CAN y la línea K son mucho más complicadas. El protocolo de datos es aquí diferente. Esto significa que los datos deben ser traducidos a otro "Idioma". Cómo la línea K es ya tan lenta, prácticamente ha desaparecido en 2007 en los vehículos industriales ligeros. V ITO y V IANO ha tenido diferentes estados de interconexiones de
redes: Desde la introducción en el mercado en el 2003 hasta cerca del 04.2006 la V ITO /V IANO tenía M-CAN, I-CAN y D2B. El diagnóstico tenía lugar mediante la línea K: • D2B e I-CAN a través del EZS • Las unidades de control del M-CAN tienen su propia línea K.
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Vehículos Industriales Ligeros Telemática Formación básica - Fundamentos
Línea K I-CAN
M-CAN
A partir del 04.2006 el bus de datos D 2B fue sustituido por el bus de datos de fibra óptica MOST, mucho más rápido. Las HeadUnits fueron adaptadas y tenían una Gateway propia - la AudioGateway AGW.
V ITO /V IANO MOST
La línea K es demasiado lenta para la gran cantidad de datos entre la unidad de diagnóstico y el MOST. Por eso se utiliza ahora el D-CAN. Pero el EZS de la V ITO /V IANO no está preparado para el D-CAN y se emplea la Zentrale Gateway ZGW. Dicha unidad de control se encuentra en el puesto del conductor detrás del interruptor de luces y se ocupa exclusivamente para la transferencia de datos del MOST.
HU+AGW
D-CAN
Línea K
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Vehículos Industriales Ligeros Telemática Formación básica - Fundamentos
I-CAN
M-CAN
A partir de aproximadamente el 10.2007 aparece el nuevo EZS en V ITO /V IANO. Hace las funciones, igual que en la S PRINTER BM 906, de Gateway entre el I-CAN, M-CAN y el D-CAN. El diagnóstico tiene lugar ahora sólo a través del D-CAN. Por otro lado, en V ITO /V IANO la línea K permanece en algunas unidades de control antiguas del M-CAN (por ejemplo EWM).
V ITO /V IANO y S PRINTER
MOST
HU+AGW
D-CAN
I-CAN
M-CAN
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Vehículos Industriales Ligeros Telemática Formación básica - Fundamentos
Ejercicio
…fecha de fabricación 2008?
…fecha de fabricación 02.2007?
¿Qué camino toman los datos en una programación (Flashen) de una unidad de control de motor en una V IANO…
Leyenda N93/3 ZGW V ITO /V IANO
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Vehículos Industriales Ligeros Telemática Formación básica - Fundamentos
Esquemas de interconexiones
Vito/Viano (
01.06.2010
04.2006)
→
TEL
SBS 2
CDW
TSGR
OBF
PTS
DBE
ESVB
PSM
D B DomesticDigital-Bus Bus Fibra Optica
HU*
STH
SDE
ENR Bus habitáculo CAN Clase B
TSGL
PTC
KLA
SRS
ESVF
SAM
FKLA
KI
AA G
EZS Bus Motor CAN Clase C
CDI/ME
ESP
EGS
EWM
LWS Línea K
*Head Unit (COMAND, Audio…)
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Vito/Viano (04.06 – 09.07) TEL
CDW
STE-R
TSGR
OBF
PTS
RDK
ESVB
PSM
MOST Bus Fibra Optica
HU* AGW
STH
SDE
ENR
CAN Habitáculo I-CAN CAN clase B STE-L
TSGL
PTC
KLA
SRS
ESVF
SAM
DBE
FKLA
CAN Diagnóstic o D-CAN CAN clase C
ZGW
TCO
DRS
AA G
EZS
KI CAN Motor M-CAN CAN class C
LWS
ESP
EGS
EWM
CDI/ME
Línea K *Head Unit (COMAND, Sound…)
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Vito/Viano (10.2007
)
→
TEL
CDW A2/108
N50/1
A2/109
LIN
STE-R
STE-L
TSGR
TSGL
OBF
PTC
PTS
KL
RDK
SRS
MOST Bus Fibra Optica
HU* AGW
RS485
ESVB
ESVF
PS
SAM
SDE
STH
DB
FKLA
EZS
TCO
LWS
ESP
EGS
KI
EWM
CDI/ME
LIN
G2/6
*Head Unit (COMAND, Sound…)
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
AA G
CAN Habitáculo I-CAN CAN clase B
CAN Diagnóstic o D-CAN CAN clase C
N14/3
DR
ENR
OM646 CDI3
CAN Motor M-CAN CAN class C
Línea K
Sprinter BM906 CDW
A2/110
A2/111
ABH-CAN
TEL
MOST Bus Fibra Optica
HU* AGW
LIN
STR
STL
KE
TSG
PTS
PTC
RDK
KLA
SRS
DB E
P SM
STH/ ZUH
OB F
SA M
KI
AAG
CAN Diagnóstico D-CAN CAN clase C
EZS DRS
L WR
TCO.
N14/3
ARS
MRM
ESP
EGS
EWM
CDI/ME
LIN
G2/7
*Head Unit (COMAND, Sound…)
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
CAN Habitáculo Habitáculo I-CAN CAN clase B
CAN Motor Motor M-CAN CAN clase C
Ejercicio
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
ITO /V IANO IANO. ¿Qué componentes son una Compare los tres gráficos de interconexiones de redes en V ITO novedad y cuáles han desaparecido? Anote los componentes que no conozca y exponga su resultado.
Ejercicio
Anote una vez más todas las Gateways y sus funciones en la interconexión de redes en la V ITO ITO /V IANO IANO. Encuentre una explicación para la función „Gateway“ en general.
Ejercicio
PRINTERS BM ¡Compare la interconexión de las unidades de control de la nueva S PRINTERS BM 906 con la de la PRINTERS BM antigua S PRINTERS BM 901–905! ¿Qué sistemas de buses de datos son nuevos y cuales han desaparecido? Discuta las razones para estas medidas. Marque en la siguiente tabla las unidades de control que no conozca.
Ejercicio
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Las unidades de control en la S PRINTER BM 901–905 son fijas para un detreminado sistema (por ej. PRINTER BM CDI–Unidad de control de motor). En la S PRINTER BM 906 existen, como también en V ITO PRINTER BM ITO /V IANO IANO, algunas unidades de control que realizan funciones para más sistemas, así como el control de funciones generales del vehículo. PRINTER BM Nombre algunas de las unidades de control de este tipo en la S PRINTER BM 906.
Alternador y regulador
01.06.2010
En los siguientes ejemplos se representa el desarrollo de los alternadores y reguladores. El primer ejemplo muestra el origen de un simple regulador de tensión con preexcitación a través de un testigo de control, como estaba dispuesto en la antigua T1 y también en un principio en la S PRINTER y en la V ITO/Clase V
Regulador multifuncional Desde hace algunos años los motores se han equipado con nuevos alternadores compactos con reguladores multifunción, que poseen las siguientes innovaciones técnicas: • Sin preexcitación a través de un testigo de control, por ello también posible LED • La carga del alternador solamente se activa a partir de un determinado número de revoluciones de motor y un periodo • Aumento gradual de la corriente del alternador • Regulación de la tensión en función de la temperatura
D+
G
KI
Alternador con regulador multifunción
D+
G
Alternador con regulador de tensión simple (Preexcitación)
KI
S PRINTER BM 901-905, V ITO/Clase V BM 638,
a partir de aprox. 2002 Leyenda G KI 06/10
Alternador Cuadro de instrumentos Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Desde hace un tiempo nuestros vehículos / motores están equipados con alternadores, que se comunican a través de un interfaz con la unidad de control de motor, bien con la ME o la CDI. De esta manera surgen cambios en el sistema de diagnosis y en las comprobaciones del alternador. Existen por lo tanto diferencias entre los alternadores convencionales con borne 61 sin interfaz y los alternadores con interfaz BSS o LIN.
“Convencional” sin comunicación entre la unidad de control y el alternador • •
Escasa comunicación entre CDI/ME - alternador No se puede comprobar a través de DAS – (Tester – Voltios - Amperios)
“BSS” comunicación entre la unidad de control y el alternador • •
BSS = Bit Synchrone Schnittstelle, comunicación CDI/ME - alternador Comprobación a través de la CDI/ME - posible a través de DAS
“LIN” comunicación entre la unidad de control y el alternador • •
06/10
LIN = Local Interconnect Network, comunicación entre la CDI/ME - alternador Comprobación a través de la unidad de control de motor - posible a través de DAS
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Con la introducción en el mercado de la V ITO /V IANO BM 639 se realizó la unión entre el alternador y el cuadro de instrumentos a través de la red de a bordo del vehículo. La información „DA“, ahora también conocida como „L“, es transmitida desde el SAM al cuadro de instrumentos a través del bus CAN del habitáculo. A parte, existe en vehículos Diesel la línea DF, que con ayuda de una señal PWM, transmite la carga del alternador al calefactor eléctrico adicional PTC. El cual controla su potencia calorífica en función de esa señal para no cargar la batería.
G
V ITO /V IANO BM 639
I-CAN
D+ (L)
SAM
DF
KI
Estándar hasta 2006 (las siguientes variantes se encuentran en páginas sucesivas) S PRINTER BM 906
sólo motores Diesel EU3/Euro3
PTC Leyenda: G Alternador KI Cuadro de instrumentos SAM Módulo de detección de señales y activación Calefactor adicional PTC I-CAN Bus CAN habitáculo
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Motores gasolina sin PTC
Regulador BSS Esta variante se instala solamente en los modelos V ITO /V IANO BM 639 equipados con motor Diesel y cambio automático. La conexión D+ del alternador se realiza a través de un interfaz sincronizado de bit (BSS), es decir, un interfaz bidireccional que une la unidad de control de motor con el alternador. Así se transmiten en una dirección (G-CDI-SAM-KI) mensajes de fallos y de estado. Por otra parte se pueden enviar datos de la unidad de control de motor al alternador, por ejemplo, el comando „Reducir potencia del alternador“, cuando disminuye el número de revoluciones en ralentí porque la carga del motor es demasiado alta.
G
CDI
DF
SAM
PTC Leyenda G Alternador KI Cuadro de instrumentos SAM Módulo de detección de señales y activación Calefactor eléctrico PTC I-CAN Bus CAN habitáculo CDI Unidad de control de motor Diesel
06/10
V ITO /V IANO BM 639
I-CAN
BSS
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
KI
sólo OM646 con cambio automático (hasta aprox. 11.2006)
Regulador LIN Completamente integrado en la red del vehículo se encuentra este alternador con interfaz LIN (Local Interconnect Network). Toda la información que va desde y al alternador a través de LIN y de la unidad de control de motor. En vehículos con motor OM642 la etapa final de precalentamiento está conectada al bus LIN. Este bus LIN fue instalado por primera vez en la S PRINTER BM 906 con motores EU4/Euro4. Se asume sin embargo, que todos los nuevos tipos de motores están equipados con LIN. Estos son, en vehículos industriales ligeros, el M272, OM642 y el OM646 con inyectores piezoeléctricos.
G
S PRINTER BM 906
M-CAN
LIN
CDI/ME
todos los motores con EU4/Euro4
KI EZS
con OM642, M272, OM646 a partir aprox. 11.06
SAM
(Motores gasolina sin PTC) I-CAN
PTC Leyenda G KI SAM PTC I-CAN M-CAN CDI/ME EZS
06/10
Alternador Cuadro de instrumentos Módulo de detección de señales y activación Calefactor eléctrico Bus CAN habitáculo Bus CAN motor Unidad de control Motor Interruptor electrónico de encendido y arranque
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
V ITO /V IANO
Ejercicio 1
Un V IANO (Diesel, cambio manual, año 2005) es arrancado con el motor frío (temperatura exterior 10°C). El conductor enciende una detrás de otra la calefacción al máximo, las luces, el limpiaparabrisas, la calefacción de la luneta trasera y la calefacción de los asientos. La capacidad de utilización del alternador aumenta al 98%. Describa el proceso y el recorrido de la señal D+ (L), así como la señal DF.
D+ (L) después de arracar el motor: DF (98%):
Ejercicio 2
Describa el mismo proceso en una S PRINTER BM 906 Diesel EU4.
D+ (L) después de arrancar el motor: DF (98%):
06/10
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Ejercicio 3
Esquema eléctrico
Designación unidad control motor
Estándar MFR Regulador BSS Regulador LIN
06/10
Busque en esquemas eléctricos las variantes de los alternadores de V ITO /V IANO y anote abajo las designaciones que se preguntan.
Vehículos Industriales Ligeros • Interconexión y redes CAN
Designación alternador
Variante
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