V tomto diele technických informácií od Auto Kelly a SuperVAGu sa budeme detailne venovať hlavné komunikačné chrbtici áut so systémom CAN BUS. Bez základné znalosti princípu tejto komunikácie totiž môže byť hľadanie závady nekonečné alebo výmena dielov zbytočná.

Trocha historie CAN – BUS
CAN (Controller Area Network) je sériová (datová) sběrnice vyvinutá firmou Bosch. Vývoj sběrnice začal v roce 1983 a oficiálně byla představena v roce 1986. Následně v roce 1992 byl na trh uveden první automobil se sběrnicí CAN od firmy Mercedes-Benz. K využití CAN sběrnice pro vlastní diagnostiku jednotek však došlo později. Cílem CAN sběrnice bylo vytvořit protokol, který by především vedl k úspoře kabeláže a tím i hmotnosti. Dalším cílem bylo zajistit bezpečný přenos informací mezi snímacími, řídicími a výkonovým prvky automobilových systémů.

CAN v koncernu VW
V rámci koncernu VW jsou používány různé varianty datové sběrnice CAN. První variantou byla datová sběrnice CAN komfortního systému s přenosovou rychlostí 62,5 kBit/s. Následovala datová sběrnice CAN hnacího agregátu s přenosovou rychlostí 500 kBit/s. Datová sběrnice CAN hnacího agregátu je dnes použita ve všech modelech. Od modelového roku 2000 jsou používány i „nové“ datové sběrnice CAN komfortního systému a informatiky, každá s přenosovou rychlostí 100 kBit/s.

Vlastnosti CAN sběrnice
Datová sběrnice CAN je dvoudrátový systém s přenosovou rychlostí 100 kBit/s (komfortní systém/informatika) nebo 500 kBit/s (hnací ústrojí). Datová sběrnice CAN komfortního systému/informatiky je označována také jako Low-Speed-CAN a datová sběrnice CAN hnacího ústrojí jako High-Speed-CAN. Datová sběrnice CAN je zapojena paralelně ke všem řídicím jednotkám příslušného sytému CAN. Obě vedení datové sběrnice CAN jsou nazývána CAN-High a CAN-Low vedení. Fyzická vrstva je tvořena dvěma společně kroucenými vodiči, které jsou nazývány Twisted Pair.

Přes vodiče probíhá výměna dat mezi řídicími jednotkami. K těmto datům patří např. otáčky motoru, hladina palivové nádrže a rychlost. Vedení CAN jsou ve svazku kabelů identifikovatelná podle oranžové základní barvy. Vedení CAN-High datové sběrnice CAN hnacího agregátu je kromě toho označeno černou identifikační barvou. U datové sběrnice CAN komfortního systému je identifikační barva vedení CAN-High zelená a u datové sběrnice CAN informatiky fialová. Vedení CAN-Low mají vždy zelenou identifikační barvu.

Jak vlastně diagnostikovat takové vedení CAN?
V praxi je možné zkontrolovat stav komunikace na sběrnici CAN mezi řídicími jednotkami. Provést takovou kontrolu je možné přímo v Diagnostickém rozhraní datové sběrnice CAN. V diagnostickém prostředí SuperVAG se po navázání komunikace vybere funkce „Čtení bloků naměřených hodnot“ jako je uvedeno na následujícím obrázku.

Následuje výběr bloků hodnot, které se týkají datové sběrnice CAN. Na obrázku je prezentován blok hodnot s číslem 125.

Po výběru bloku 125 se zobrazí stav komunikace mezi Diagnostickým rozhraním datové sběrnice CAN a ostatními jednotkami. Následující obrázek ukazuje správnou komunikaci mezi jednotkou sdružených přístrojů a motoru.

Po spuštění bloku hodnot stavu pak hodnota1 znamená, že jednotka je zapojena v datové síti CAN a správně se hlásí pro ostatní řídicí jednotky. Při vypnutí a zapnutí zapalování si Diagnostické rozhraní datové sběrnice CAN zkontroluje všechny jednotky na síti a vyhodnocuje jejich zpětnou odezvu. Pokud dojde k nějakému problému na datové sběrnici a neohlásí se některá z řídicích jednotek, tak se objeví stav 0, což je vidět na vedlejším obrázku.

Tento stav může nastat v případě, že je například poškozená datová sběrnice a jednotka se tak neohlásí pro ostatní řídicí jednotky.

Při výběru kanálu 130 je možné zkontrolovat provozní stav komfortní sběrnice CAN. Pokud se objeví stavu „dvoudrát”, tak to znamená, že datová sběrnice je plně funkční a nedochází k žádným problémům na sběrnici. Následující obrázek prezentuje stav „dvoudrát” na sběrnici komfortního systému.

V případě poruchy na sběrnici komfortu dojde k přepnutí režimu „dvoudrát” na „jednodrát”, tedy nouzový režim (viz obrázek). V tomto případě komunikace přes diagnostickou zásuvku OBD je funkční, ale není možné žádným způsobem provádět operace, jako je například kódování jednotky.

Využití v praxi
Závady, které se vyskytují na datových sběrnicích, je mnoho. S jednou takovou jsme se setkali nedávno v našem spřáteleném servisu v Drahanech u Prostějova. Závada, která vznikla na vozidle zákazníka (Škoda Yeti, 2013), se projevovala následujícím způsobem: při zapnutí zapalování se aktivovaly kontrolky na kombinovaném přístroji a vše na první pohled vypadalo správně. Ovšem k aktivaci spouštěče nedošlo. Po odtahu vozidla byla provedena v autoservisu základní diagnostika všech řídicích jednotek ve vozidle. Pomocí diagnostického prostředí SuperVAG byl proveden autotest, který odhalil nepřítomnost jedné řídicí jednotky, která je součástí moderního systému imobilizéru. V tomto případě nebyla navázána komunikace s řídicí jednotkou motoru. Po analýze bloků hodnot v řídicí jednotce Datové sběrnice CAN (viz. obrázek) bylo zřejmé, že se Elektronika motoru nenachází na datové sběrnici CAN.

Nabízí se tedy otázka, jak správně určit příčinu nekomunikující jednotky motoru. První příčina může být v tom, že jednotka motoru není fyzicky připojena na systém datové sběrnice CAN. Tedy jde o vadné datové vedení sběrnice CAN pohonu. Další příčina může být ve vadném přívodu elektrického napětí a ukostření samotné řídicí jednotky motoru.

Nejprve tedy byla provedena kontrola přívodů elektrického napětí do řídicí jednotky motoru podle schématu. Tady byla odhalena závada, protože na pojistce s označením SB13 nebylo naměřeno žádné napětí. Jedná se o pojistku, která po sepnutí relé vede elektrické napětí do řídicí jednotky (viz. obrázek).

Pátrání po závadě se tedy posunulo dále a bylo nutné zkontrolovat elektroinstalaci, která ovládá relé řídicí jednotky motoru. Po rozmotání elektroinstalace bylo zjištěno, že je přerušen vodič, který vstupuje do relé řídicí jednotky motoru. Jedná se o zeleno – červený vodič. (viz. obrázek).

Po opravě elektroinstalace byly znovu načteny bloky hodnot v řídicí jednotce Diagnostické rozhraní datové sběrnice CAN. Řídicí jednotka motoru již byla přihlášena k datové sběrnici CAN. Vozidlo již startovalo a nevykazovalo žádné závady