sistemas-multiplexados

16
Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008 Sistemas Multiplexados Las instalaciones eléctricas de los automóviles actuales se están haciendo cada día más complejas, debido al considerable incremento de los aparatos eléctricos que se disponen, tanto para la seguridad de marcha del vehículo como para el confort de los pasajeros. Las unidades electrónicas de gestión del motor, los sistemas de frenado antibloqueo, las suspensiones pilotadas, los sistemas de climatización automáticos, etc, requieren de un gran número de sensores ubicados en lugares muy distantes entre sí, y que es preciso conectar a la unidad de control, lo cual supone incrementar notablemente el número de hilos conductores, resultando de ello que la instalación eléctrica se hace extremadamente compleja. Por otra parte, si los mazos de cables de esta instalación atraviesan zonas móviles, como es el caso de la instalación de puertas (espejos retrovisores con mando eléctrico, elevalunas. cierres centralizados, etc.), la flexibilidad del cableado es escasa en las zonas de articulación y surgen problemas de Habilidad y duración. La idea de utilizar un solo cable para realizar varias funciones ha tomado forma en los últimos años y ya se están aplicando en los automóviles los circuitos multiplexado que, combinados con los sistemas clásicos, suponen una importante reducción del cableado. El multiplexado utiliza una serie de cajetines electrónicos interconexionados entre sí, que enlazan los diferentes aparatos

Upload: fjillanes

Post on 01-Jan-2016

34 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

Sistemas Multiplexados Las instalaciones eléctricas de los automóviles actuales se están haciendo cada día más complejas, debido al considerable incremento de los aparatos eléctricos que se disponen, tanto para la seguridad de marcha del vehículo como para el confort de los pasajeros. Las unidades electrónicas de gestión del motor, los sistemas de frenado antibloqueo, las suspensiones pilotadas, los sistemas de climatización automáticos, etc, requieren de un gran número de sensores ubicados en lugares muy distantes entre sí, y que es preciso conectar a la unidad de control, lo cual supone incrementar notablemente el número de hilos conductores, resultando de ello que la instalación eléctrica se hace extremadamente compleja.

Por otra parte, si los mazos de cables de esta instalación atraviesan zonas móviles, como es el caso de la instalación de puertas (espejos retrovisores con mando eléctrico, elevalunas. cierres centralizados, etc.), la flexibilidad del cableado es escasa en las zonas de articulación y surgen problemas de Habilidad y duración.

La idea de utilizar un solo cable para realizar varias funciones ha tomado forma en los últimos años y ya se están aplicando en los automóviles los circuitos multiplexado que, combinados con los sistemas clásicos, suponen una importante reducción del cableado. El multiplexado utiliza una serie de cajetines electrónicos interconexionados entre sí, que enlazan los diferentes aparatos

Page 2: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

receptores con los órganos de mando y control de los mismos de forma electrónica, en lugar de hacerlo a la manera convencional, mediante la clásica instalación eléctrica, consiguiéndose con ello una notable simplicidad de la instalación.

Clases de Multiplexado Las clases A Para el multiplexado Maestro / esclavo, caudales bajos,

bajo coste.

Las clases B Para el multiplexado Multimaestros, caudales medianos.

Las clases C Para el multiplexado Multimaestros, caudales altos.

Las clases D Para las conexiones ópticas de datos.

Principios básicos del multiplexado La figura siguiente muestra la disposición de circuito multiplexado para el gobierno de diferentes lámparas, por ejemplo de un piloto trasero. Cada una de ellas está conectada a un cajetín electrónico B2 alimentado directamente desde la batería v que se integra en el propio piloto o en sus inmediaciones, con lo cual el circuito de potencia puede ser común a varias lámparas y acortarse notablemente. Por otra parte, cada uno de los interruptores de mando o sensores que activan estas lámparas está conectado a otro cajetín electrónico (Bl) ubicado en el lugar más apropiado para simplificar el cableado. Estos dos cajetines electrónicos se interconectan a través de una unidad de interconexiones BIC, controlada por una unidad central UC. Con esta disposición, las maniobras de accionamiento o parada de cada uno de los interruptores o sensores son recogidas en la unidad central y. debidamente procesadas, son enviadas a la unidad electrónica de accionamiento de las lámparas, que comanda el encendido o apagado de las mismas.

Principios básicos del multiplexado

Page 3: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

Los circuitos mulliplexados como el descrito posibilitan la función de autodiagnóstico de la instalación, pues en su funcionamiento la unidad central está recibiendo continuamente información del estado de los interruptores o sensores y detectando el funcionamiento correcto de cada uno de los receptores, de manera que si alguna de estas informaciones falla es detectada inmediatamente, alertando al conductor de la anomalía. Por otra parte, dado que el circuito de potencia de los receptores es directo a través del cajetín electrónico B2, los interruptores de mando pueden ser más pequeños y sencillos, ya que por ellos no ha de pasar la corriente de alimentación de los receptores (función relé). Igualmente, es posible comandar varios receptores con un solo interruptor, o. al contrario, mediante v arios interruptores puede comandarse un solo receptor, todo ello con una instalación eléctrica sencilla, disminuyendo el número de interconexiones.

A la técnica utilizada en comunicaciones para transmitir simultáneamente varias señales diferentes, a través de una sola línea, se la denomina red multiplexada. Para mantener la integridad de cada una de las señales a lo largo del canal, el multiplexado permite separarlas por tiempo, espacio o frecuencia. El dispositivo utilizado para combinar las señales se denomina multiplexor y es un dispositivo que transmite de forma simultánea varias informaciones por un solo canal, sin que ninguna de ellas pierda su identidad, empleando la técnica de división del tiempo.

Las redes multiplexadas agrupan y conectan entre si las centrales electrónicas de un vehículo compartiendo información de los sensores de los diferentes sistemas de control y gestión, como el sistema de inyección del motor, la climatización, los frenos con antibloqueo, etc. De esta forma, un mismo sensor, como el de régimen motor, puede suministrar información a los distintos sistemas, que la comparten. La red de transmisión de datos ha de ser capa/ de aceptar información, coinvertirla a un formato que se pueda enviar rápidamente y de forma fiable, transmitir los datos a un determinado lugar y, una vez que los datos han llegado, volverlos a convertir a un formato que el destinatario (ya sea máquina o ser humano) pueda entender.

Para comunicar las diferentes unidades electrónicas es preciso definir las reglas de transmisión de datos, denominadas protocolo, las cuales regulan la codificación de la información, velocidad de transmisión, etc. El soporte de transmisión utilizado es un par de cables o la fibra óptica, denominado bus., que interconecta las unidades electrónicas. El par de cables o par trenzado es el medio más simple y cómodo de bus de transmisión. Se trata de dos hilos de cobre aislados y trenzados para reducir las interferencias electromagnéticas.

Page 4: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

Estructura de una red multiplexada

Las redes multiplexadas permiten optimizar la instalación eléctrica al ubicar las unidades de control de los diversos sistemas en una posición centralizada respecto a las funciones que gestionan. Ello permite minimizar la instalación de distribución de la potencia y de las señales, incluso, mediante la utilización del multiplexado. En una definición amplia, los buses multiplexados son sistemas de comunicaciones digitales en los que los elementos conectados comparten una misma línea (BUS) por la que intercambian datos y señales de control.

En muchos vehículos actuales, los dispositivos eléctricos como los elevalunas, cierres centralizados de puertas, antiarranque, alarma, etc, están interconexionados a través de una unidad central que controla todos los sistemas por medio de una red multiplexada. la cual conecta por una línea BUS las unidades electrónicas de cada uno de los sistemas. Ello permite que el aumento de funciones en los diferentes sistemas no represente un incremento del cableado, sino al contrario, una reducción del mismo, al tiempo que se evita la duplicidad de algunos sensores, cuyas señales son utilizadas por los distintos sistemas, transmitiéndolas a las unidades de control de los diferentes dispositivos a través de la línea BUS. Por otra parte, permite disponer de un sistema de autodiagnosis para la localización rápida de averías.

La configuración típica de un vehículo multiplexado consiste en una unidad central a la que se conectan varios buses con unas características de velocidad acordes con los requisitos de tiempo real de los elementos conectados. Los elementos electrónicos de confort y carrocería se conectan normalmente a buses de menor velocidad, mientras que los elementos que afectan directamente a la conducción (tracción y seguridad), así como los de información y comunicaciones se conectan a buses de alta velocidad, al ser más exigentes sus requisitos de tiempos de respuesta.

La siguiente figura muestra un ejemplo de aplicación de red multiplexada, donde puede verse la ubicación y el conexionado de las distintas unidades electrónicas entre sí. En este caso se utiliza una red CAN para la gestión del

Page 5: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

sistema motopropulsor, que interconecta las unidades de control del sistema de inyección 15, cambio automático 11, suspensión 2 y ABS 12. con la unidad central BSI 17, a la que se conectan también el resto de redes multiplexadas, que en este caso son del tipo VAN, utilizadas para los sistemas de confort y de carrocería. En el ejemplo que nos ocupa, la red de confort agrupa los calculadores electrónicos del cuadro de instrumentos 13, pantalla multifunciones 9, autorradio 7, sistema de navegación 4, ayuda al estacionamiento 10, climatización 3 y cambiador de CD 5, que se interconectan entre sí y a la unidad central BSI 17. Para los sistemas de carrocería se disponen dos redes VAN, conectadas también a la unidad central BSI. La primera de ellas conecta los calculadores electrónicos de servicio del motor 16, airbag 19 y conmutador bajo el volante 18 y, la segunda, los sistemas de alarma 14, módulos de puertas I y 20, techo 8 y aditivación de gasolina 6.

Como es sabido, el BUS es una vía de comunicación de datos a través de uno o dos cables eléctricos o de fibra óptica, que permite que las centrales electrónicas dispongan únicamente de alimentación eléctrica y cableada para

Page 6: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

los sensores y actuadores que están junto a ellas. El resto de la información necesaria para el funcionamiento del sistema llega por el BUS, lo mismo que estas unidades vuelcan información a la misma línea, necesaria para el correcto funcionamiento de otros sistemas. Las unidades electrónicas disponen un microprocesador capaz de reconocer y leer los mensajes necesarios para su funcionamiento y, a su vez, volcar a la línea multiplexada mensajes referentes a las señales de los sensores y estado de los actuadores ligados a esta unidad de control. Adicionalmente se disponen protocolos sencillos para el intercambio de datos en tiempo real, que van asociados a medios de transmisión capaces de soportar interferencias.

El multiplexado de datos en automóviles fue introducido por primera vez hacia el año 1.979 y. desde esta fecha, se han desarrollado muchos protocolos dentro de la industria automovilística, como VW: A-BUS, BMW: buses I, K, P, Ford: Bus SCP, etc. Los estándares SAE definen tres clases de buses de comunicación de datos, denominados A, B, C y D las cuales, aunque res-ponden a definiciones más amplias, suelen ser empleadas para especificar las gamas de velocidad de transmisión, cuyas equivalencias son las siguientes:

Clase A: velocidad <1 kb/s.

Clase B: 10 kb/s <velocidad< 100 kb/s.

Clase C: 100 kb/s <velocidad< 1 Mb/s.

Clase D: velocidad >1Mb/s.

Varios protocolos que comenzaron diseñados por los fabricantes de automóviles han llegado a convertirse en estándares industriales y representan las tecnologías de multiplexado con más aceptación hoy en día por el resto de fabricantes y con más posibilidades de aplicación futura. Dichas tecnologías son las conocidas redes europeas CAN (originaria de Bosch) y VAN (del grupo PSA y Renault), así como la americana SAE-J1850 en sus versiones PWM (Chrysler y Ford) y VPWM (GM).

El éxito de los protocolos CAN reside en su simplicidad de concepción, sus buenas características de velocidad (hasta I Mb/s) y su amplio soporte por parte de los fabricantes de componentes electrónicos, como Motorola, Intel, Siemens, Philips y Texas-lnstruments. Este soporte de altas velocidades de transmisión hace que sea especialmente idóneo para aplicaciones de clase D y se emplea fundamentalmente en Europa y por algunos fabricantes americanos. La tecnología VAN presenta también buenas prestaciones y dispone de protocolos muy simples de implementación en Hardware fácil y por tanto económica. La velocidad de transmisión típica que ofrece es de 250 Kb/s, pudiendo ser empleado en aplicaciones de Clase B y C. La tecnología SAE-J1850 es similar a las CAN y VAN pero la velocidad soportada es netamente

Page 7: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

inferior, siendo su valor máximo de 41.6 Kb/s. lo que la hace susceptible de ser empleada en aplicaciones de Clase A y B (velocidad baja y media).

Un análisis inicial de las propiedades de estas tecnologías concluye que las tres son muy similares y cada una dispone de un elemento diferenciador. de acuerdo con el cual, puede afirmarse que CAN es la que más velocidad aporta. VAN es la más eficiente y J-1850 la más económica.

Como ya se dijo los protocolos empleados mayoritariamente son el CAN y el VAN, aunque existen otros, el método de transmisión síncrona utiliza tramas que permiten enviar secuencias compactas de datos. Las tramas están compuestas de varios bloques, dependiendo del protocolo, en los que no faltan los que indican la dirección, el mensaje en sí, la comprobación y el final.

La transmisión de datos multiplexados a través de un bus funciona un poco como una conferencia telefónica. Un conferenciante anuncia sus propósitos en una red de líneas mientras que los otros conferenciantes escuchan. Algunos encuentran estas propuestas interesantes y las toman en cuenta, mientras que otros no les dan ninguna importancia.

El proceso seguido en la transmisión de datos multiplexados sigue la secuencia siguiente: La unidad electrónica de control emisora trata las informaciones que le incumben, por ejemplo la presión de admisión, temperatura del aire, posición de mariposa de gases y temperatura del refrigerante. Estas informaciones son numeradas en paquetes de 8, 16 o 32 bits, (según la potencia del microprocesador) para ser tratadas por el calculador. A continuación estas informaciones son señalizadas, es decir, almacenadas bit a bit en una memoria lampón. El multiplexor selecciona los bits unos después de otros y los envía en serie según la cadencia de un reloj sobre una línea única.

La unidad de control receptora, que integra un desmultiplexor, recupera estos bits que llegan unos después de otros y redefine, según el proceso inverso de multiplexado. la codificación de la información de un captador único. Los bits son ensamblados a medida que llegan en una memoria específica (buffer) para ser corlados en paquetes de 8. 16 o 32 bits.

Evidentemente, todo el proceso es bidireccional, es decir que cíclicamente, cada unidad electrónica puede ser receptora o emisora en función de las necesidades, por lo cual, integra una etapa multiplexora y otra desmultiplexora.

Por lo que se refiere a la arquitectura de la red multiplexada, cabe diferenciar dos necesidades: los intercambios de informaciones entre calculadores para una gestión rápida (por ejemplo, la información del cambio automático para el motor), y la circulación de informaciones entre componentes de mando y

Page 8: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

potencia que no precisan un tratamiento inmediato, como la activación del elevalunas., la climatización, el limpiaparabrisas, etc.

Para responder a estas necesidades, se disponen en el automóvil, generalmente, varios buses o redes de comunicación, utilizándose una red de alta velocidad para los intercambios intersistemas y una red de baja velocidad para los intercambios de las informaciones de los componentes sin tratamiento inmediato Los protocolos de comunicación empleados pueden ser diferentes en estas dos redes, utilizándose generalmente el C A N para los intercambios entre sistemas v el VAN para los buses de accesorios. Cuando se utilizan estos dos tipos de redes, es preciso disponer una pasarela intersistemas, es decir, una central electrónica inteligente, denominada por algunos fabricantes BSI y por otros 131II, La figura 4.26 muestra la estructura de un conjunto de redes multiplexadas VAN y CAN.

Interconexión de redes multiplexadas

Como ya se ha mencionado, uno de los sistemas de comunicación y transmisión de datos utilizado en los automóviles es el C A N BU S. abreviatura de Controller Area Network (red de área de control) y del término BUS, que en informática se entiende como un elemento para transmitir gran cantidad de información. CAN es un protocolo de comunicación en serie para el intercambio de información digital entre unidades de control electrónico, a través de un bus.

Page 9: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

La siguiente figura muestra la estructura de una red CAN en la que cada uno de los calculadores se enlaza a la línea CAN BUS por medio de dos cables y. en cada uno de ellos se integran: el transmisor receptor, el controlador y el Terminador. La información se transmite por diferencia de tensión entre los dos cables para evitar los efectos perturbadores producidos por la inducción electrostática (capacitiva) o electromagnética (autoinducción) entre líneas adyacentes o líneas de señal y potencia. Los hilos se trenzan para cancelar los campos magnéticos exteriores inducidos por la polaridad alterna de la línea CAN BUS.

Estructura de una red CAN BUS

La transmisión de información por diferencia de tensión entre dos cables asegura una buena protección contra interferencia» externas, dado que si hay un impulso interferente (conexión o desconexión de un componente eléctrico) afecta en el mismo punto por igual a los dos cables, por lo cual, la diferencia de tensión se mantiene.

El sistema analiza la tensión diferencial entre ambos cables, ya que la información circula modulada en forma de impulsos eléctricos. La diferencia de potencial eléctrico entre estos dos cables permitirá codificar dos estados lógicos distintos: si la tensión en CAN H menos la tensión en CAN 1 es igual o superior a 2V, el bit se encuentra a 0 (dominante), mientras que si la tensión en CAN H menos la tensión en CAN L es igual a 0, el bit se encuentra a I (recesivo). Esta operación es realizada internamente en cada unidad electrónica emisora o receptora.

Page 10: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

Estructura de la señal transmitida por la red CAN - bus

Al cable de los valores altos de tensión se le denomina cable II (hight alto) \ el de los niveles bajos L (low = bajo). La longitud de los cables está limitada en función de la velocidad de transmisión. CAN BUS admite una longitud máxima de 40 metros para una velocidad de transmisión de I Mbits/s.

Los terminadores son resistencias eléctricas que se colocan uniendo los cables de la línea CAN BUS. Estas resistencias cierran el circuito eléctrico con el fin de adaptar la impedancia de la línea, y evitan que los datos transmitidos a altas frecuencias se vean afectados por fenómenos de reflexiones, que darían lugar a perturbaciones indeseadas. Las resistencias tienen un valor óhmico empírico, ideal para cada aplicación concreta y van colocadas en el extremo de la línea, ubicadas en dos de las unidades de control conectadas a los finales de la línea Para el CAN BUS motopropulsor suelen utilizarse resistencias de 120 Ohms, mientras que para los de confort suelen ser de 560 Ohms.

El transmisor receptor (interfase de lineal se encarga de acondicionar los niveles de tensión adecuándolos al controlador. sin modificar en nada la secuencia lógica del mensaje. Está ubicado en el interior de cada una de las unidades de control abonadas al sistema CAN BUS v se trata de un circuito integrado.

El controlador gestiona los mensajes recibidos a través de la línea, o bien los que recibe del microprocesador de la unidad de control donde está ubicado. Los datos recibidos de la línea los prepara para pasarlos posteriormente al microprocesador de la unidad de control v éste, a su vez, le envía los que ha de transmitir, luego, puede decirse que actúa intercambiando datos con el microprocesador de la unidad de control

Page 11: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

Tratamiento y gestión de datos de una red multiplexada

El protocolo VAN, abreviatura de Vehicle Area Network, desarrollado por el grupo PSA y Renault, se utilizan también un par de conductores de cable o fibra óptica denominados Data y Data B. el último de los cuales es llamado asi porque la tensión en sus bornes es siempre la opuesta a la tensión existente en Data. Si la tensión Data menos la tensión Data B es mayor que cero, el bit se encuentra a 1. Si la tensión Data menos la tensión Data B es menor que cero, el bit se encuentra a cero así como se puede apreciar en la siguiente figura.

Trama de una señal en una red VAN

El sistema VAN funciona prácticamente con los mismos principios que la red CAN, en la cual, como se ha descrito, las señales sobre el bus no son complementarias, sino simétricas respecto a una tensión media.

La figura siguiente muestra un ejemplo de aplicación de circuito multiplexado. Se trata en este caso de las funciones de confort de un vehículo dotado con asientos regulables en posición y con memoria (M27 y M2S), motores de reglaje de la columna de dirección (M20) y retrovisores con mando eléctrico, calefacción y memoria (M21/4/5). Estos receptores están comandados por los

Page 12: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

cajetines electrónicos N32/1. N32/2 y N10 interconexionados entre sí por medio de un circuito multiplexado CAN, conectado también a la unidad neumática A37 de funciones combinadas A su vez, cada uno de los cajetines electrónicos recibe informaciones de los diferentes mandos y sensores, como los mandos de reglaje de los retrovisores S2ls6/7 y 8, los de reglaje de asientos S9I y S92, y los contactores de puertas SI7/3 y SI7/4. Este equipo dispone también de un conector de diagnóstico X11 4 que permite la localización rápida de cualquier avería.

Diagrama esquemático de una instalación eléctrica con multiplexado

Page 13: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

Arquitectura de las redes multiplexadas En los vehículos actuales es tendencia general la agrupación de funciones en una unidad electrónica de control, lo que supone reducir el número de centralitas y el de cables. Así, la central electrónica de gestión del motor comanda la inyección, el encendido, el sistema anticontaminación, la refrigeración, etc. Del mismo modo, la central multifunciones del habitáculo gestiona el funcionamiento de los elevalunas, bloqueo de puertas, iluminación temporizada del habitáculo, desempañado de lunetas y retrovisores, etc. Esta integración de funciones eléctricas y electrónicas ha permitido mejorar la gestión del consumo de corriente, el funcionamiento de los servicios y los procesos de búsqueda de averías. Al mismo tiempo, la interconexión de las diferentes unidades de control de los diversos sistemas mediante las redes multiplexadas posibilita el intercambio de informaciones entre las centrales electrónicas al tiempo que se reduce y simplifica el cableado y el número de sensores.

En general se dispone en los vehículos una red de alta velocidad para la gestión del motor y sistema de tracción y varias redes de velocidad media o baja para los sistemas de confort y carrocería. Esta disposición permite que los nudos conectados compartan la información de sus sensores para optimizar las estrategias de funcionamiento, aumentando la Habilidad y disminuyendo al mismo tiempo el cableado y. por tanto, los costes de fabricación.

Como ya se ha descrito, las diferentes redes multiplexadas se conectan a una unidad central que adapta las velocidades de transmisión de datos para que puedan ser utilizados por todas ellas. Dicha unidad (body computer) gestiona los datos que deben compartir las redes permitiendo la interconexión de arquitecturas distintas al transformar algunos protocolos aplicativos de una unidad en los homólogos de las otras. La siguiente figura muestra la estructura de una red multiplexada de este tipo, constituida en este caso por una red C-CAN de alta velocidad para la gestión del grupo motopropulsor y sistema de tracción, una red B-CAN de baja velocidad para los sistemas de confortabilidad y varías líneas seriales tipo K (de un solo hilo) para los sistemas de airbag, alarma y diagnosis.

Page 14: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

Sistema convencional

Sistema Multiplexado

Page 15: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

La red C-CAN interconecta con la unidad central 11 (body computer) las centrales electrónicas de gestión del motor 2, control de tracción 3, ángulo de dirección 4 y ABS S, la última de las cuales incluye la resistencia de terminación 6. En esta red pueden existir un máximo de seis nudos (uno por cada unidad de control), todos ellos conectados mediante un par de cables trenzados (CAN BUS), cuya longitud máxima no debe superar los 10 m. La velocidad de transmisión es de 500 Kb/s.

La central electrónica de sensores volumétricos 21 y la de alarma antirrobo 22 se conectan a la unidad central por una línea serial K bidireccional 25 de un solo cable, al igual que ocurre con la central del sistema airbag 1. Estas líneas sériales van conectadas también a la toma de diagnosis 12 que dispone un conector EOBD. Cada una de las unidades de control está dotada de un interface, necesario para recibir y transmitir datos

Las unidades electrónicas disponen una función de autodiagnosis, mediante la cual y utilizando un comprobador adecuado se pueden leer los datos del sistema (parámetros o errores) o bien ejecutar la activación de distintos actuadores. Todas las líneas de diagnosis confluyen en el conector EOBD (European On Board Diagnosis). La diagnosis de los nudos conectados a la red se realiza mediante la B-CAN; en cambio, para la red de control dinámico del vehículo se efectúa mediante las líneas K específicas, como ocurre con la gestión del motor. ABS, control de tracción y airbag.

Sistemas multiplexados de confort de habitáculo

Los dispositivos eléctricos de confort del habitáculo, como elevalunas, cierres centralizados, luz interior, sistema de navegación, cuadro de instrumentos, etc. suelen configurarse en torno a una unidad central interconectada por la red multiplexada con las unidades de control especificas de cada sistema, de manera que puedan compartir las informaciones presentes en la red para determinar la activación de los distintos actuadores.

Como ejemplo de este dispositivo puede citarse el siguiente caso: En un determinado vehículo equipado con unidad central de habitáculo, cuando se activa el mando a distancia del cierre centralizado de las puertas se produce el bloqueo de las mismas acompañado de la activación del sistema de alarma y antirrobo, así como el bloqueo de la columna de la dirección. Al mismo tiempo, si alguno de los cristales de puerta estuviese bajado, se activa el elevalunas para subirlo, se repliegan los espejos retrovisores, se apagan las luces si están encendidas, etc.

La siguiente figura muestra la disposición de un sistema de confort de habitáculo con unidad central a la que se conectan las unidades electrónicas de

Page 16: Sistemas-Multiplexados

Sincronización - Inyección Electrónica y Control Computarizado de Motor OBD II

Realizado por: Carlos Andrés Mesa Montoya Contact Center Risaralda 2008

cada uno de los sistemas de confort, que en este caso son las correspondientes al sistema de aparcamiento asistido, climatizador y las unida-des de puertas que controlan los elevalunas y el cierre centralizado. A su vez, el sistema CAN-bus de confort de habitáculo se interconecta a otras líneas CAN como las del área de tracción y de radio telefonía.

Dado que cada una de las líneas CAN utilizadas por los diferentes sistemas funcionan a una determinada velocidad de transmisión de datos, se hace necesario incorporar en el sistema multíplexado una central electrónica capaz de efectuar las transformaciones oportunas en las señales transmitidas para que puedan ser leídas por cada una de las unidades que precisen estas infor-maciones. F.sta unidad, denominada por algunos fabricantes BSI, UCH, o Gateway se incorpora en el ejemplo citado en el cuadro de instrumentos y se conecta a todas y cada una de las líneas CAN-bus, como se ha reflejado en la figura. Con esta disposición, las informaciones de los diferentes sensores de los distintos sistemas son volcadas a la red multiplexada y recibidas, debidamente tratadas, por las unidades de control de todos los sistemas para ser utilizadas en los casos necesarios. Así pues, el sistema de confort en este caso se configura con una unidad central y las correspondientes unidades electrónicas de puertas para comandar el cierre centralizado, los elevalunas, la iluminación interior, la alarma antirrobo y el sistema de aparcamiento asistido.