Manual técnico Renault Mégane: Descripción

Para mejorar las prestaciones de los vehículos, cada vez son más numerosos los calculadores que tienen en cuenta más informaciones diversas, con el fin de acercarse siempre a un funcionamiento óptimo.

Con el multiplexado, la información suministrada por un único sensor puede ser utilizada por varios calculadores, reduciendo así la longitud del cableado y el número de sensores.

I - SOLUCIÓN SIN MULTIPLEXADO

Ejemplo: para utilizar la información de velocidad, cada calculador debería tener su propia conexión eléctrica con el sensor de antibloqueo de las ruedas.

II - SOLUCIÓN CON MULTIPLEXADO

El régimen del motor se distribuye a los calculadores mediante una sola conexión.

III - VENTAJAS DEL MULTIPLEXADO

Reducción de costes por la disminución de la longitud de los hilos y del número de conectores.
Disminución de la masa del cableado.
Mayor fiabilidad debido a la reducción del número de hilos y conectores.
Facilidad para aislar un elemento defectuoso en algunos casos.

IV - ¿CÓMO FUNCIONA?

Tomemos como ejemplo una línea de metro por la que circulan numerosos viajeros. Los viajeros, aunque no vayan a los mismos lugares, utilizan la misma línea de metro y pasan, o bajan, en las mismas estaciones, transportados por los trenes. Algunas estaciones pueden registrar un número importante de viajeros que suben y bajan, sin que por ello cambie la vía de la línea con respecto a otras estaciones menos frecuentadas.

Los intercambios de información en la red multiplexada (bus de datos) funcionan un poco como una línea de metro.

Son informaciones que, una vez formateadas en forma de tramas, se envían a cada uno de los calculadores:

- 1: Un calculador formatea una información (procedente de un sensor o de un cálculo interno) en una "trama" de manera que los demás calculadores puedan identificar la naturaleza de la información.

- 2: Una vez formateada la información, el calculador espera a que el bus esté libre, es decir, que no circule ningún mensaje. En efecto, a diferencia del metro, la señal inyectada en la red multiplexada parte hacia ambos lados del calculador emisor, por lo que la vía debe estar libre para que los mensajes no se mezclen.

- 3: El calculador emite la información en la red multiplexada, estando la vía libre.

- 4: El mensaje que circula por la red multiplexada llega a todos los calculadores conectados. A diferencia de los viajeros del metro, no "baja" de la línea, sino que circula hasta los extremos del bus. Cada calculador lee en la red multiplexada las informaciones que pasan y reconoce las que le conciernen gracias al formateo realizado por el calculador emisor.

Los intercambios en la red multiplexada presentan, por tanto, ventajas: - una misma información puede ser recibida por varios calculadores a la vez y de forma simultánea; - si un calculador no comprende bien las informaciones que le están destinadas, puede obligar al emisor a repetir la trama correspondiente enviándole un mensaje de petición de información por el bus.

V - ¿CÓMO ES EL "BUS DE DATOS"?

Se trata de dos hilos eléctricos (de cobre), most frecuentemente trenzados. Los dos hilos funcionan como un par diferencial, lo que permite una mejor inmunidad frente a las perturbaciones electrónicas y limita la radiación.

Los dos hilos se llaman Can_H y Can_L.

Para que el tren de metro circule sin problemas por su vía, la separación de los raíles debe ser casi continua. Del mismo modo, para que las señales que circulan por la red sean de buena calidad, se añaden "impedancias de final de línea" en los extremos de la red (calculador de inyección y unidad central de habitáculo). Estas impedancias de final de línea, también llamadas "impedancias de adaptación", son de 120 Ω para suavizar las señales (absorber los parásitos nocivos). Por eso la red de datos no puede repararse: un empalme provocaría una degradación de la impedancia.

VI - ASPECTO DE LA SEÑAL

Los dos cables eléctricos que constituyen la red se llaman Can_H y Can_L. Son señales digitales que circulan por estos cables. La información se transmite en forma de señales cuadradas en par diferencial, lo que permite una mejor inmunidad a las perturbaciones electromagnéticas y limita la radiación. Las señales que circulan son rigurosamente opuestas: de 2,5 a 3,5 V para la línea Can_H y de 2,5 a 1,5 V para la línea Can_L.

VII - EL PROTOCOLO CAN

1
Recesivo
2
Dominante
3
0 V
4
2 V

diferencial entre Can_H y Can_L. Si es superior a un cierto umbral, el nivel lógico correspondiente es dominante (valor del bit*=0); en caso contrario es recesivo (valor del bit*=1).

* : un bit es el estado unitario, representado en forma binaria por 0 o 1, de una señal digital.

VIII - LA TRAMA CAN

Permite formatear una información de manera que pueda ser utilizada por un calculador que la leerá en la red. Es un mensaje formado por varias partes agrupadas, en particular:

1
Un campo que indica el inicio de una trama CAN
2
Un campo de arbitraje que indica el o los calculadores destinatarios (y la prioridad de acceso a la red cuando varios calculadores quieren emitir)
3
Un campo de control que contribuye a la seguridad de la transmisión
4
Un campo que contiene los datos del mensaje
5
Un campo de confirmación que indica que la trama se ha difundido correctamente por la red
6
Un campo de fin de trama CAN

IX - CASOS PARTICULARES

Si varios calculadores intentan emitir una trama al mismo tiempo, tendrá prioridad la trama con el campo de arbitraje más alto (el campo de arbitraje más alto será el que domine durante más tiempo o genere más rápidamente un bit dominante "0").

Un bit es el estado unitario de una señal digital, representado en forma binaria por 0 o 1.

Ejemplo: la trama (10) tiene prioridad sobre la trama (11).

Si un mensaje es erróneo o no es recibido correctamente por un calculador, el campo de confirmación no se valida y se anula para los calculadores. La emisión del mensaje se renueva automáticamente hasta que se valide.

X - DIAGNÓSTICO

Los calculadores multiplexados provistos de una conexión de diagnóstico integran un diagnóstico de la red multiplexada.

Cada calculador supervisa su capacidad de emisión y la llegada regular de los mensajes procedentes de otros calculadores. Cualquier anomalía detectada se traduce en una o varias averías presentes o memorizadas en la red multiplexada. Estas averías se agrupan con un formato común a todos los calculadores en una trama dedicada al diagnóstico de la red multiplexada.

En postventa, estas averías pueden visualizarse con las herramientas de diagnóstico para identificar el o los enlaces entre calculadores defectuosos y deducir la naturaleza y la localización del fallo.

En cada conexión de una herramienta de diagnóstico al vehículo, la herramienta impone una "prueba de red multiplexada".

XI - REPARACIÓN DE LA RED MULTIPLEXADA

La instalación del enlace multiplexado en todos los calculadores afectados se realiza mediante empalmes en el mazo de cables.

El diagnóstico de la red consiste en comprobar:

la continuidad línea por línea,
el aislamiento respecto a masa y al potencial,
la impedancia de la línea:

60 Ω entre Can_H y Can_L (batería desconectada, entre los bornes 6 y 14 de la toma de diagnóstico),
120 Ω entre Can_H y Can_L en el lado del calculador de airbag (desconectado de la red),
120 Ω entre Can_H y Can_L en el lado del calculador de inyección (desconectado de la red),
la visualización de las tramas puede realizarse con un osciloscopio.

ATENCIÓN

Está prohibido utilizar terminales o soldar la red multiplexada. Para repararla, hay que sustituir el mazo de cables.

XII - ESQUEMA DE FUNCIONAMIENTO

==== : Enlace multiplexado motor
____ : Enlace multiplexado habitáculo
= = = : Enlace multiplexado multimedia

Descripción