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SEMINARIO CAN/CANOPEN – GIJON
SEMINARIO SOBRE USO DEL BUS CAN (CONTROL AREA NETWORK)
Y EL PROTOCOLO CANopen
Lugar: Aula Magna de la Escuela Politécnica Superior de Ingenieros de
Gijón
Fecha: Viernes 5 de Marzo de 2010
Reiner Zitzmann de CAN in Automation (CAN-CiA)
F.F.Linera – Pablo Luque y Daniel Alvarez de los Departamentos
DIEECS y DCIF de la Universidad de Oviedo

Índice
• ¿Por qué un bus?
• Bus CAN en el automovil
• Bus CAN en el automovil
• OBD (On-Board-Diagnostic) basado en CAN

Causas
1. Las crecientes exigencias en cuanto a seguridad, confort e información del cliente.
2. El comportamiento regulado de emisiones de escape y consumo de combustible.
3. Aumento de la complejidad del sistema eléctrico/electrónico del automóvil.
4. Problemas técnicos con la instalación (tamaño, número de conectores, pines, ...)
5. Desarrollo tecnológico en la electrónica (miniaturización, potencia de cálculo, ...)
Sistema de intercambio de información
¿Por qué un bus?
Sistema de intercambio de información
entre unidades de control

¿Por qué un bus?
Una unidad de control central con sensores y actuadores exige conductores de gran longitud
para su conexión. Esto conduce a una instalación cada vez más costosa y pesada.
Unidad de control
central
Unidad de control
central
Sensores y actuadores
inteligentes
Sensores y actuadores
inteligentes

¿Por qué un bus?
DATOS:
•Cada 50 kg de cable incrementa el consumo de combustible en 0,2 litros/100Km. Además de ocupar volumen.
•En 1998, Motorola publicó que la reducción del mazo de cables en las 4 puertas de un BMW redujo el peso en 15
Kg, además de mejorar la funcionalidad.
•El coste de la electrónica en un vehículo de alta gama supera el 23% del coste total.
Más unidades de control
Más unidades de control
STOP
Más sensores y actuadores
Más sensores y actuadores
Espacio interior limitado
Espacio interior limitado
Mayor cableado
Mayor cableado
STOP

¿Por qué un bus?
ECUs
ECUs: Unidades
: Unidades
de Control
de Control
Electrónicas ó
Electrónicas ó
Centralitas
Centralitas
Mínima probabilidad de caída de la red
Máxima versatilidad en cuanto a la configuración de la red
Aumento de la funcionalidad (diagnóstico, programación en línea, funciones de confort, ...)

Testigo EGAS
Testigo EOBD
Testigo Precalentamiento
Temp. Agua
Sensor
Temp. Exterior
Desconexion A.A.
Sensor
Temp. agua
Cuadro Instrumentos
Centralita
control
Centralita
control
RPM
Reserva combustible
Velocidad
Sensor
Temp. Exterior
Velocidad
RPM
Elevación ralenti
Desconexion A.A. control
Motor
Climatronic
control
Motor

Testigo EGAS
Testigo EOBD
Testigo Precalentamiento
Temp. Agua
Sensor
Temp. Exterior
Sensor
Temp. agua
Cuadro Instrumentos
Centralita
Centralita
control Testigo Precalentamiento
RPM
Reserva combustible
Velocidad
Velocidad
RPM
Elevación ralenti
Desconexion A.A.
Centralita
control
Motor
Climatronic
control
Motor

Bus CAN en el automovil

Controller
Area
Network
Controller
Area
Network
Sistema de intercambio de información ( topología de Bus) desarrollado por la firma
ROBERT BOSCH GmbH desde 1983 hasta 1988 para la industria del automóvil.
Network
Network
Intercambio de datos entre unidades de control
Emisor
Receptor
La transmisión de datos en
serie es usada en distancias
mayores, en los que la
transmisión en paralelo tiene
un coste excesivo.

• VW POLO AM 2002

TRACCIÓN
500 Kbps
CONFORT
100 Kbps
Centralita
Cuadro Instrumentos
Centralita Motor
Centralita Cambio Automático
Centralita Bordnetz
Interface para bus de datos (Gateway)
Centralita Confort
Centralita Climatronic/Climatic
Centralita Puerta Trasera Derecha
1 Kbps =1000 bytes por segundo
Centralita ABS
Centralita Servodirección
Centralita Airbag = CAN tracción
500 kbits/s
= CAN confort
100 kbits/s
= Línea K
Centralita Puerta Conductor
Centralita Puerta Acompañante
Centralita Puerta Trasera Izquierda

CAN Bus
CAN Bus
CAN Bus
CAN Bus Tracción
Tracción
Tracción
Tracción (500
(500
(500
(500 Kbps
Kbps
Kbps
Kbps)
)
)
)
Centralita
Cuadro Instrumentos J285
Conector de diagnosis
Centralita Motor J220
Centralita Airbag J234
Cuadro Instrumentos J285
Centralita ABS J104
Centralita Servodirección J500
Centralita Motor J220

CAN Bus
CAN Bus
CAN Bus
CAN Bus Confort
Confort
Confort
Confort (100/125
(100/125
(100/125
(100/125 Kbps
Kbps
Kbps
Kbps)
)
)
)
Centralita
Climatronic J255
Centralita
Climatic J301
Centralita
Conector de diagnosis
Centralita
Puerta Trasera Derecha J389
Centralita
Confort J393
Centralita
Puerta Conductor J386
Centralita
Puerta Trasera Izquierda J388
Centralita
Puerta Acompañante J387

5 CAN
5 CAN
5 CAN
5 CAN Bus
Bus
Bus
Bus en
en
en
en un
un
un
un SEAT ALTEA
SEAT ALTEA
SEAT ALTEA
SEAT ALTEA
Tracción
Tracción
Tracción
Tracción,,,, cuadro
cuadro
cuadro
cuadro y
y
y
y diagnosis
diagnosis
diagnosis
diagnosis a 500Kbps
a 500Kbps
a 500Kbps
a 500Kbps
Infotenimiento
Infotenimiento
Infotenimiento
Infotenimiento y
y
y
y confort
confort
confort
confort a 100
a 100
a 100
a 100 Kbps
Kbps
Kbps
Kbps

Unidad de Control 1 Unidad de Control 2
Color :
Color :
High naranja/verde
Color :
Color :
High naranja/verde
CAN Bus
CAN Bus -
- C
Co
on
nfort
fort
CAN Bus
CAN Bus -
- C
Co
on
nfort
fort
Cable par trenzado | sección 0,35-0,50 mm2 | distancia entre crestas : 20 mm
Low naranja/marrón
Low naranja/marrón

CAN
CAN Tracción y diagnosis
Tracción y diagnosis
High naranja/negro
Low naranja/marrón
CAN Confort
CAN Confort
High naranja/verde
High naranja/verde
Low naranja/marrón
CAN
CAN Infotenimiento
Infotenimiento
High naranja/violeta
Low naranja/marrón

Mediante un procedimiento via software se puede conmutar el acceso para un
diagnóstico directo vía conector de diagnóstico.
Acceso CAN protegido externamente
Convertidor
Convertidor

Log en CD
Log en CD
Acceso CAN protegido externamente
Converter
Converter

Tramas de datos CAN
Tramas de datos CAN
Campo de inicio
Identificador (11 bit)
Campo de datos (64 bit)
Campo ACK
Campo RTR
Campo de control (6bit)
Campo CRC
Campo final trama

Campo de Control
Campo de Control

Campo de Datos
Campo de Datos

Bases de Datos
• El campo Identificador señala el contenido del mensaje.
• La base de datos establece para cada mensaje: un nombre y el contenido del campo de
datos.
• Las distintas informaciones del campo de datos se denominan señales.
• Una señal es una descripción simbólica de un segmento de datos dentro del mensaje.
• La base de datos esta fijada para todo el consorcio y salvo pocas excepciones es
identicamente válida para todos los coches. Todos los proveedores deben respetar esta
clasificación.
clasificación.
• A partir de la base de datos se obtiene una matriz de señales que especifica la relación
entre emisor y receptor del mensaje.
FT0_res0
mTSG_FT_0
Kom_171a.dbc
Señales
Mensajes
Base de Datos

Ejemplo Kom_115a.dbc

Cada fabricante/modelo tiene diferentes mensajes/identificadores para la
transmisión de señales en el campo de datos.
Para la interpretación física de las señales que vienen en el campo de datos
se necesita una base de datos proporcionada por el fabricante.
PQ35_46_ACAN_Signalmatrix_V5_4_6_F_20080526_MH.xls
Plataforma PQ35:
Audi A3 Mk2 (8P)
Volkswagen Touran (1T)
Volkswagen Caddy (2K)
SEAT Altea (5P)
Plataforma PQ46:
Volkswagen Passat (3C)
Volkswagen Passat CC (35)
Skoda Superb II (3T)
Ejemplo: Base de datos para tracción.
SEAT Altea (5P)
Volkswagen Golf Mk5 / GTI / R32 / Rabbit Mk5 (1K)
Škoda Octavia Mk2 (1Z)
Volkswagen Golf Plus (5M)
SEAT Toledo Mk3 (5P)
Volkswagen Jetta Mk5 (1K)
SEAT León Mk2 (1P)
Audi TT Mk2 (8J)
Volkswagen Eos (1F)
Volkswagen Tiguan (5N)
Volkswagen Scirocco (13)
Audi Q3
Volkswagen Golf Mk6 (5K)
Škoda Yeti
Skoda Superb II (3T)

ID
ID Emisor
Emisor Repetición
Repetición Observaciones
Observaciones
1A0H
Motor 1 10 mseg (gasol.)
20 mseg (diesel)
Requerimiento ASR o MSR, intervención EDS, EBV o
ESP, y testigos ABS, ASR / ESP y freno y señal de
velocidad
280H
Freno 1 7 mseg
Información del ralentí, kickdown, conmutador de
embrague, intervención ASR, MSR. RPM’s y Posición E-Gas
Motor 2 10 mseg
288H Versión CAN. Código motor, código cambio, temperatura
Transmisión cíclica de los mensajes
Transmisión cíclica de los mensajes
Motor 2 10 mseg
288H Versión CAN. Código motor, código cambio, temperatura
líquido refrigerante, interruptor luz de freno, activación AA,
comunicación OBD2, informaciones GRA, etc..
320H Cuadro 1 25 mseg
Estado puertas, presión aceite, falta líquido refrigerante,
testigo de combustible, lámpara precalentamiento, estado
testigo de frenos, señal de velocidad.
440H Cambio 1 8 mseg
Petición desconexión AA, información embrague (WK),
petición elevación ralentí, posición palanca selectora,
marcha objetivo y marcha de emergencia.

Ejemplo 1: Trama
Ejemplo 1: Trama de datos
de datos CAN mBremse_3
CAN mBremse_3
IDENTIFICADOR
IDENTIFICADOR NºDATOS
NºDATOS DATOS
DATOS
B4 17 8A 18 E4 17 D2 18
4A0 h 8
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Variable
Identificado
r
Mensaje Identificado
r (hex)
Nº bits Datos Formula Unidades Limites
Sentido giro anterior
izq mBremse_3
BR3_Fahrtr_
VL
0x4A0 1 D0<0>
0 - Hacia delante
1-Hacia atrás
Velocidad rueda
anterior izq mBremse_3
BR3_Rad_km
h_VL
0x4A0 15
D1<7:0>:D0<
7:1>
0.01*(D1<7:0>:D0
<7:1>)
Km/h 0 .. 326.39
der mBremse_3
BR3_Fahrtr_
VR
0x4A0 1 D2<0>
0 - Hacia delante
1-Hacia atrás
Velocidad rueda
anterior der mBremse_3
BR3_Rad_km
h_VR
0x4A0 15
D3<7:0>:D2<
7:1>
0.01*(D3<7:0>:D2
<7:1>)
Km/h 0 .. 326.39
Sentido giro trasera izqmBremse_3
BR3_Fahrtr_
HL
0x4A0 1 D4<0>
0 - Hacia delante
1-Hacia atrás
Velocidad rueda
trasera izq mBremse_3
BR3_Rad_km
h_HL
0x4A0 15
D5<7:0>:D4<
7:1>
0.01*(D5<7:0>:D4
<7:1>)
Km/h 0 .. 326.39
Sentido giro trasera izqmBremse_3
BR3_Fahrtr_
HR
0x4A0 1 D6<0>
0 - Hacia delante
1-Hacia atrás
Velocidad rueda
trasera der mBremse_3
BR3_Rad_km
h_HR
0x4A0 15
D7<7:0>:D6<
7:1>
0.01*(D7<7:0>:D6
<7:1>)
Km/h 0 .. 326.39

Ejemplo 1: Trama
CAN mBremse_3
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
B4 17 8A 18 E4 17 D2 18
4A0 h 8
D0 = B4h = 1011 0100b
D1 = 17h = 0001 0111b
izq mBremse_3
BR3_Fahrtr_
VL
0x4A0 1 D0<0>
0 - Hacia
delante 1-Hacia
atrás
0 - Hacia delante
D0 = B4h = 1011 0100b
D1 = 17h = 0001 0111b
0001 0111 1011 010 b = 3034 d
Velocidad rueda
anterior izq mBremse_3
BR3_Rad_k
mh_VL
0x4A0 15
D1<7:0>:D0
<7:1>
0.01*(D1<7:0>:D
0<7:1>)
Km/h 0 .. 326.39
x 0,01
30,34 Km/h
izq VL atrás

Ejemplo 1: Trama
CAN mBremse_3
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
B4 17 8A 18 E4 17 D2 18
4A0 h 8
Sentido giro anterior izq D0<0>
Velocidad rueda anterior izq D1<7:0>:D0<7:1>
B4 17
Sentido de giro: 0 - Hacia delante
Velocidad: 3034 x 0,01 = 30,34 Km/h
8A 18
Velocidad: 3141 x 0,01 = 31,41 Km/h
Sentido giro anterior der D2<0>
Velocidad rueda anterior der D3<7:0>:D2<7:1>
E4 17
Velocidad: 3058 x 0,01 = 30,58 Km/h
Sentido giro trasera izq D4<0>
Velocidad rueda trasera izq D5<7:0>:D4<7:1>
D2 18
Velocidad: 3177 x 0,01 = 31,77 Km/h
Sentido giro trasera izq D6<0>
Velocidad rueda trasera der D7<7:0>:D6<7:1>

Ejemplo 2: Trama
CAN mBremse_2
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
88 60 07 8A 31 4F 15 AB
5A0 h 8
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Variable
Identificad
or
Mensaje Identificad
or (hex)
Variable
or
Mensaje
or (hex)
Aceleración lateral mBremse_2
BR2_Querb
eschl
0x5A0 8 D0<7:0>
0.01*D0<7:0>-
1.27
g
-1.27 ..
1.27
88 Acel. Lat.: 136 x 0,01 - 1,27 = 0,09 G
Aceleración lateral D0<7:0>

MERCEDES
OBD BASADO EN CAN
Entre los
Entre los HLPs
HLPs de cada fabricante hay una parte común IS0 15031
de cada fabricante hay una parte común IS0 15031
FORD
RENAULT

HISTORIA OBD
HISTORIA OBD
• STANDARD MUNDIAL INCLUIDO EN LOS VEHICULOS DESDE EL AÑO 2006
• IMPULSADO POR LA AGENCIA MEDIOAMBIENTAL AMERICANA EN 1988 PARA EL
CONTROL Y SUPERVISION DE EMISIONES DE GASES CONTAMINANTES.
•SUFRE EXTENSIONES PARA PODER ACCEDER NO SOLO A LOS GASES DE
COMBUSTION EMITIDOS SINO A MUCHOS OTROS PARAMETROS DISPONIBLES EN
LAS CENTRALITAS DEL VEHICULO.
•LA CONEXION FISICA SE REALIZA A TRAVES DE UN CONECTOR OBD DE 16 PINES

CONECTOR OBD
CONECTOR OBD
VARIOS PROTOCOLOS
VARIOS PROTOCOLOS
• ISO 9141-2
•ISO 14230-4 KWP2000
•SAE J1850, VPW 10.4K
•SAE J1850, PWM 41.6K
•ISO 15765 CAN

ISO_Funktionaler_
Req_All 0x700 1792 8 ISO-TP
ISO_Funktionaler_
Req_OBD 0x7DF 2015 8 ISO-TP
ISO_Getriebe_01_R
eq 0x7E1 2017 8 ISO-TP
ISO_Getriebe_01_R
esp 0x7E9 2025 8 ISO-TP
ISO_Gurtmikro_Re
q 0x763 1891 8 ISO-TP
LISTA DE MENSAJES
LISTA DE MENSAJES
DEL STANDARD ISO
DEL STANDARD ISO
q 0x763 1891 8 ISO-TP
ISO_Gurtmikro_Re
sp 0x7CD 1997 8 ISO-TP
ISO_Lenkhilfe_Req 0x712 1810 8 ISO-TP
ISO_Lenkhilfe_Res
p 0x77C 1916 8 ISO-TP
ISO_LWRAFS_Req 0x754 1876 8 ISO-TP
ISO_LWRAFS_Resp 0x7BE 1982 8 ISO-TP
ISO_LWS_Req 0x751 1873 8 ISO-TP
ISO_LWS_Resp 0x7BB 1979 8 ISO-TP

Trama
Trama de
de petición de datos OBD
petición de datos OBD
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
02 01 05 AA AA AA AA AA
7DF h 8
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
• D0: NUMERO DE DATOS ADICIONALES (en el ejemplo 2)
• D1: MODO DE FUNCIONAMIENTO (en el ejemplo 1 – modo de diagnostico en tiempo real)
• D2: PID (IDENTIFICACION DE PARAMETRO) SOLICITADO (en el ejemplo 05
Temperatura de refrigerante del motor).

MODOS DE FUNCIONAMIENTO Y
MODOS DE FUNCIONAMIENTO Y
OPERACIONALES DEL STANDARD OBD
OPERACIONALES DEL STANDARD OBD
(dato D1)
(dato D1)
1. Diagnóstico en tiempo real.
2. Diagnóstico basado en memoria (Freeze Frame).
3. Petición de códigos de fallos DTC.
4. Reseteo de DTCs y valores almacenados.
4. Reseteo de DTCs y valores almacenados.
5. Diagnóstico de los sensores de oxígeno.
6. Diagnóstico de test no continuo.
7. Diagnóstico de DTCs pendientes (detectados durante el último ó
actual ciclo de conducción).
8. On-Board Test.
9. Información del vehículo.

Listado de
Listado de PIDs
PIDs para el modo 1
para el modo 1
(dato D2)
(dato D2)
Listado completo en http://en.wikipedia.org/wiki/OBD-II_PIDs

Trama
Trama de
de respuesta de datos OBD
respuesta de datos OBD
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
03 41 05 5A AA AA AA AA
7E8F h 4
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
• D1: MODO DE FUNCIONAMIENTO + 40h (en el ejemplo 1 – modo de diagnostico en
tiempo real)
• D2: PID (IDENTIFICACION DE PARAMETRO) SOLICITADO (en el ejemplo 05
Temperatura de refrigerante del motor).
• D3: VALOR DEL DATO SOLICITADO (en el ejemplo 5Ah = 90d, Temperatura del
refrigerante: 90 – 40 = 50ºC).

Ejemplo de respuesta modo 1
Ejemplo de respuesta modo 1
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
04 41 0C 0C 70 AA AA AA
7E8F h 4
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
• D1: MODO DE FUNCIONAMIENTO +40h (en el ejemplo 1 – modo de diagnostico en
tiempo real)
• D2: PID (IDENTIFICACION DE PARAMETRO) SOLICITADO (en el ejemplo 0Ch = 12d
Revoluciones por minuto del motor).
• D3-D4: VALOR DEL DATO SOLICITADO (en el ejemplo 0Ch 70h = 12d 112d,
Revoluciones por minuto: (12 x 256 +112)/4 = 796rpm).

Ejemplo de petición y respuesta en modo 9
Ejemplo de petición y respuesta en modo 9 –
– Datos del vehículo
Datos del vehículo
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
02 09 02 AA AA AA AA AA
7DF h 8
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Petición de datos del software al vehículo:
Respuesta del vehículo:
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
10 14 49 02 01 56 46 31
7E8 h 8
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
3 ULTIMOS DATOS: 56h 46h 31h -> Códigos ASCII de VIN (3 primeras letras del número de Bastidor del coche)

– Datos del
Datos del vehiculo
vehiculo
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
30 00 00 00 00 00 00 00
7E0 h 8
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Mensaje “Preparado para recibir más datos”:
Mensaje “Preparado para recibir más datos”:
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
21 4A 4D 44 45 47 36 33
7E8 h 8
BASTIDOR: JMDEG63
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
22 36 33 38 39 39 35 38
7E8 h 8
BASTIDOR: 6389958

– Códigos de fallos
Códigos de fallos DTCs
DTCs
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
01 03 00 00 00 00 00 00
7DF h 8
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
04 43 01 01 55 55 55 55
7E8 h 8
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Código de Fallo: P0195 Malfuncionamiento del sensor de la temperatura del aceite del motor

– Reset
Reset de
de DTCs
DTCs
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
01 04 00 00 00 00 00 00
7DF h 8
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
Envío de datos del software al vehículo:
Envío de datos del software al vehículo:
IDENTIFICADOR
NºDATOS DATOS
DATOS
03 7F 04 22 55 55 55 55
7E8 h 8
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

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