В духе четырех колец. Новый корпоративный дизайн Audi

2 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Добро пожаловать на
Курс обучения ATB 741 P.1 Базовая информация о системах шин данных
AB 341 Измерения на автомобиле

3 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Содержание
Связь / передача данных в автомобиле Причины использования систем шин?
Протокол передачи данных
Какие системы шин используются на автомобилях Audi?
Шлюз
План организации сети / топология блоков управления
Тестирование связи
Работа с автомобилями, оснащенными сетью
Выводы

4 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Задачи курса Участник может объяснить, что включено в систему передачи данных в автомобиле.
Участники могут описать компоненты и указать причины использования системы шины данных
Участник может объяснить структуру протокола передачи данных.
Участник может указать системы шин данных, используемых на автомобилях Audi.
Участник в состоянии объяснить задачи шлюза и значение терминологии монтажного перечня шлюза.
Участник может создать план организации сети с помощью сервисной литературы.
Участник в состоянии проверить наличие связи между различными блоками
управления с помощью автомобильного диагностического тестера.
Участник может перечислить требования, которые следует выполнять при выполнении работ на автомобилях, оснащенных сетью.

5 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
В духе четырех колец.
Новый корпоративный дизайн Audi.
Связь / передача данных в автомобиле

6 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Блок управления
автоматич. КПП J217
Блок управления двигателем J623
Скорость двигателя
Расход топлива
Положение дроссельного клапана
Вмешательство в работу двигателя
Повышение / понижение передачи
Первый возможный способ передачи данных:
Обмен каждым битом информации выполняется по отдельной линии.
Базовая информация о системах шин данных
Связь / передача данных в автомобиле

7 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Второй возможный способ передачи данных:
Для обмена всей информацией между блоками управления используются две линии, линии шины данных.
Скорость двигателя
Расход топлива
Положение дроссельного клапана
Вмешательство в работу двигателя
Повышение / понижение передачи
Базовая информация о системах шин данных
Связь / передача данных в автомобиле
Блок управления двигателем J623
Блок управления автоматич. КПП J217

8 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Связь / передача данных в автомобиле
Из чего состоит система шины данных?
Система шины данных состоит из следующих компонентов:
контроллер в блоке управления
предоставляет данные для отправки
приемопередатчик в блоке управления
отправляет или передает данные
Линии шины данных
одна или две электрические линии (медные) или оптоволоконные кабели (пластик или стекло)
Концевые резисторы (обычно в блоках управления)
только в системах шин с электрической проводкой
Передающие и принимающие диоды в блоках управления
только с оптоволоконными кабелями (оптические системы)

9 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Связь / передача данных в автомобиле
Как передаются данные?
Информация или сообщения преобразуются в биты и байты в блоках управления.
Бит представляет собой самую малую единицу цифровой информации (1 рабочее состояние на блок в секунду) и может принимать только значение "0" или "1".
Поэтому сообщение представляет собой строку из множества бит.
Для отправки сообщения между блоками управления, в электрических системах шины, величинам "0" или "1" назначаются напряжения
(например, "0" = высокое напряжение и "1" = низкое напряжение)
В системах оптической шины, величины "0" и "1" могут определяться как "включение света" и "выключение света" соответственно.

10 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
В духе четырех колец.
Новый корпоративный дизайн Audi.
Причины использования систем шин

11 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Причины использования систем шин
Преимущества систем шин данных
Для дополнения протокола передачи данных дополнительной
информацией, необходимо только изменение программного обеспечения.
Низкое соотношение ошибок достигается непрерывной проверкой информации,
отправляемой блоками управления и включением дополнительной защиты в протоколы передачи данных.
Благодаря многоцелевому использованию сигналов датчиков, количество необходимых датчиков и сигнальных линий сокращено.
Возможно достижение очень высокой скорости передачи данных между блоками управления.
Обеспечивается экономия места благодаря использованию блоков управления и разъемов блоков управления меньшего размера.
Системы шин данных стандартизированы во всем мире. Это означает возможность их использования для обмена данными между блоками управления разных производителей.

12 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
В духе четырех колец.
Новый корпоративный дизайн Audi.
Протокол передачи данных

13 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Протокол передачи данных
Поле данных передает информацию
В поле ACK, получает подтверждает отправителю получения корректных данных
Начало блока данных (1 бит)
Арбитражное поле
(11 бит)
1 бит = не используется
Поле данных
(макс. 64 бит)
Поле ACK
(2 бит)
Конец блока данных
(7 бит)
Поле CRC
(16 бит)
Контрольное поле
(6 бит)
Начало блока данных отмечает начало протокола передачи данных
Поле арбитража определяет приоритетность протокола передачи данных
В поле контроля отображается число бит информации в поле данных Data
Поле конца блока данных
завершает протокол передачи
Пример структуры протокола передачи данных
Поле CRC предназначено для определения отказов передачи данных

14 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Протокол передачи данных
Проверка протокола передачи данных
Проверка протокола передачи данных на ошибки передачи выполняется принимающими блоками управления. Если протокол передачи данных передан неправильно, он отмечается как неправильный и отбрасывается.
Определение правильности величины, передаваемой протоколом передачи данных не возможно.
Пример: Блок данных в системе управления двигателем указывает, что температура охлаждающей жидкости составляет 70°C, и на панели приборов также отображается 70°C, при этом охлаждающая жидкость уже кипит.
В таком случае, протокол передачи данных между вставкой панели приборов и блоком управления двигателем исправен, однако передается неправильная величина. Неисправность может быть обнаружена в области датчика/проводки.

15 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
В духе четырех колец.
Новый корпоративный дизайн Audi.
Какие системы шин используются на автомобилях Audi?

16 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Какие системы шин используются на автомобилях Audi?
CAN Controller Area Network
В случае шины CAN , для передачи данных используются два свитых медных провода. Эти линии называют CAN High и CAN Low.
Отличают высокоскоростные и низкоскоростные системы.
Высокоскоростные системы обеспечивают передачу данных на скоростях до 500 кбит/с
, а низкоскоростные системы - 100 кбит/с.
Все пользователи шины CAN представляют собой независимые блоки управления с собственным адресным словом в автомобильном диагностическом тестере и могут передавать сообщения по линиям шины в соответствии с приоритетом. Переданные данные могут также быть считаны другими блоками управления соответствующей системы шины.
Блоки управления в шине CAN размещены линейно.

17 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Какие системы шин используются на автомобилях Audi?
CAN Controller Area Network

18 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Какие системы шин используются на автомобилях Audi?
LIN Local Interconnect Network
В случае шины LIN для передачи данных используется один медный провод. Максимальная скорость передачи данных составляет 20 кбит/с.
Система шины LIN в основном состоит из ведущего блока управления LIN и до
16 ведомых блоков управления LIN.
Ведущий блок LIN запрашивает данные от ведомых блоков управления и подает команды на определенные действия.
Только ведущий блок LIN имеет адресное слово в автомобильном диагностическом тестере и выполняет диагностику подключенных ведомых блоков управления.
Ведущий блок управления подключен к шине CAN для связи с другими автомобильными блоками управления.

19 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Какие системы шин используются на автомобилях Audi?
MOST Media Oriented Systems Transport
Шина MOST представляет собой оптическую систему шины, то есть, данные передаются через оптоволоконные кабели в форме световых сигналов.
Данная система шины особенно хорошо подходит для информационно-развлекательных систем, благодаря своей высокой скорости передачи данных до 22,5 Мбит/с.
Блоки управления в шине MOST расположены концентрически, то есть, в случае отказа блока управления или оптоволоконного кабеля, передача данных в этой системе шины окажется невозможной.

20 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Какие системы шин используются на автомобилях Audi?
Bluetooth
Система Bluetooth представляет собой беспроводную систему передачи данных со скоростью передачи до 3 Мбит/с и ограниченной дальностью приблизительно до 10 метров.
Возможно подключение до 8 пользователей.
Bluetooth в основном используется для соединения мобильных телефонов, коммуникаторов и т.д. с информационно-развлекательной системой.

21 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Какие системы шин используются на автомобилях Audi?
Шина Передача Линия Цвет кабеля
Диагностич. CAN* электрич. 2 провода, витые high оранж./красн.; low оранж./коричн.
Двиг. уст. CAN электрич. 2 провода, витые high оранж./черн.; low оранж./коричн.
CAN пан. приб./подв. электрич. 2 провода, витые high оранж./син.; low оранж./коричн.
CAN эл. комфорта электрич. 2 провода, витые high оранж./зел.; low оранж./коричн.
CAN-Расширен. электрич. 2 провода, витые high оранж./сер.; low оранж./коричн.
CAN инф.-развл. с-мы электрич. 2 провода, витые high оранж./красн.; low оранж./коричн.
или шина MOST оптич. Оптоволокон. кабель оранж. (стандарт); желтый (KD)
Шина LIN (множеств) электрич. 1 пров. красн. или красн./XX
Bluetooth Радиоволны Беспроводн. ------------------------------------
*В случае неисправности данной системы шины, автомобильный диагностический тестер не сможет обмениваться данными с автомобилем.
Пример: Модель Audi A4 2008 года

22 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
В духе четырех колец.
Новый корпоративный дизайн Audi.
Шлюз

23 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Шлюз
Шлюз необходим, потому что разные системы шины используют разные режимы передачи и разные скорости.
Шлюз, подключенный ко всем системам шины, "переводит" протоколы передачи данных и, таким образом, обеспечивает передачу данных от одной системы шины к другой.
Шлюз также указывает какие данные использовать для обмена между разными системами шин, т.е. выполняет функцию "фильтра".
В первых полностью оснащенных сетью автомобилях Audi (Audi A2 и Audi A4´01), шлюз был интегрирован во вставку панели приборов или допускал выполнение функции шлюза.
Audi A8´03 стал первым автомобилем Audi, оснащенным интерфейсом диагностики шины данных, то есть, в таком случае, для шлюза был предусмотрен отдельный блок управления, подключенный ко всей остальной системе шин.
Официальный термин: диагностический интерфейс шины данных J 533 (обычно называемый шлюзом)
Адресное слово в автомобильном диагностическом тестере: 19

24 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Шлюз
соединение всех систем шин
"перевод" протоколов передачи данных
выполнение функций "фильтра"
подключен к интерфейсу диагностики
Адресное слово "19"
подключен только к блокам управления,
то есть, к шлюзу не подключаются
датчики или привода
Ведущий блок LIN для: генератора переменного тока,
аккумуляторной батареи, блока
управления монитором и преобразователя напряжения
Пример: Модель Audi A4 2010 года

25 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
В духе четырех колец.
Новый корпоративный дизайн Audi.
План организации сети / топология блоков управления

26 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
План организации сети / топология блоков управления
предоставление общих данных о системах шин
соответствующего автомобиля
предоставление общих данных о всех бортовых блоках управления подключенных к системе шины (полные характеристики)
отображение обмена данными диагностического
тестера с блоками управления

27 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
План организации сети / топология блоков управления / практическое занятие 1
Определить, какой блок управления установлен на учебном автомобиле
Создать план организации сети для учебного автомобиля.
Присвоить имена блокам управления и линиям шины передачи данных.
Представить свои результаты.
ELSA
Автомобильный диагностический тестер
Коммутационная панель
Карты мастерской
Контакты
Создание плана организации сети: 60 мин.
Представление результатов: 10 мин.

28 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
В духе четырех колец.
Новый корпоративный дизайн Audi.
Тестирование связи

29 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Автомобиль
Практическое занятие
Инструмент и оснастка
Время
Все автомобили для обучения
С помощью автомобильного тестера данных автомобиля, выполнить
чтение блоков данных в диагностическом интерфейсе шины данных J533.
Какую информацию можно получить из
блоков данных?
Выключить зажигание.
Продолжает ли считываться информация с блоков
данных и, если да, то какая?
Автомобильный диагностический тестер
Базовая информация о системах шин данных
Тестирования связи / упражнение 2
20 минут

30 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Автомобиль
Практическое занятие
Инструмент и оснастка
Время
Все автомобили для обучения
С помощью автомобильного тестера данных вывести данные монтажного
перечня шлюза в режиме самодиагностики.
Определить, какие термины могут быть отображены после определений блока управления
и что они означают.
Автомобильный диагностический тестер
30 минут
Базовая информация о системах шин данных
Тестирования связи / упражнение 3

31 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
В духе четырех колец.
Новый корпоративный дизайн Audi.
Работа с автомобилями, оснащенными сетью

32 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Автомобиль
Практическое занятие
Инструмент и оснастка
Время
Все автомобили для обучения
Кратковременно включить и выключить зажигание.
Подождать около 30 секунд.
Отключить подключаемый разъем от блока управления двигателем и блока управления двери водителя приблизительно на 30 секунд.
Повторно подключить блоки управления.
Включить зажигание и прочитать содержимое памяти отказов
всех блоков управления.
Какие результаты ожидались? Что было замечено?
Автомобильный диагностический тестер
20 минут
Базовая информация о системах шин данных
Работа с автомобилями, оснащенными сетью / упражнение 4

33 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Работа с автомобилями, оснащенными сетью
Линии шины CAN
В случае шины CAN, обе линии (CAN High и CAN Low) свиты вместе для защиты от электромагнитных помех.
При ремонте линий шины CAN, необходимо выполнять следующие требования:
Используйте набор для ремонта жгутов проводов VAS 1978 B
Разобрать свивку проводов на минимально возможную длину (макс. 50 мм)
Соблюдайте минимальное смещение в 100 мм между ремонтируемыми участками отдельных линий
В случае обширных повреждений, используйте ремонтную линию CAN из каталога деталей

34 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Работа с автомобилями, оснащенными сетью
Линии шины CAN / ремонт
мин. 100 мм
Разобрать макс. 50 мм свивки

35 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Работа с автомобилями, оснащенными сетью
Оптоволоконный кабель
Оптоволоконные кабели должны быть защищены от:
Чрезмерно высоких температур (например, при сварке)
Переломов, изгибов
Загрязнения
Царапин

36 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Работа с автомобилями, оснащенными сетью
Оптоволоконный кабель
С оптоволоконными кабелями не допускается выполнение следующих работ:
Такие методы ремонта как: пайка, склеивание, сварка, стыковое соединение, опрессовка*
Скрутка с оптоволоконным кабелем или медным проводом
Радиусы изгиба менее 25 мм или заломы
Повреждение оболочки: отверстия, порезы, передавливание
Повреждение торцевой поверхности: царапины, сколы
Загрязнение торцевой поверхности: пылью, жидкостями, распыляемой краской
Петли, узлы или чрезмерные длины кабеля в жгуте

37 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Работа с автомобилями, оснащенными сетью
Разъемы оптоволоконного кабеля

38 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
В духе четырех колец.
Новый корпоративный дизайн Audi.
Выводы

39 N/VK-35 ATB 741 P.1, июнь/2009
Базовая информация о системах шин данных
Выводы
Бортовая передача данных включает передачу данных между блоками управления.
Система шины состоит из контроллера, приемопередатчика, линий, а
также резисторов и фотодиодов, в зависимости от системы.
Сообщения представляют собой строку из множества бит.
Протокол передачи данных состоит из нескольких полей, включая начало блока данных (Start of Frame), арбитражное поле (Arbitration Field),
поле данных (Data Field) и конец блока данных (End of Frame).
Автомобили Audi оснащаются системи шин данных CAN, LIN и MOST, FlexRay а также системами Bluetooth.
Шлюз взаимодействует между разными
системами шин как "переводчик" и "фильтр", выполняя также роль диагностического интерфейса.
План организации сети предоставляет общие данные о системах шин и
подключенных к ним блокам управления.
Испытание связи блоков управления выполняется с помощью автомобильного диагностического тестера.