С каких пор шина CAN стала обязательной для новых автомобилей?

OBD — это стандарт для диагностического порта, который предоставляет информацию о выбросах через диагностический порт.

Вопреки распространённому мнению, его цель не в том, чтобы помешать производителям автомобилей навязывать свои условия, а в том, чтобы предоставить сервисным центрам стандартный способ доступа к информации о выбросах, необходимой для обязательных проверок, таких как «тест на пригодность к эксплуатации» (как его называют в Великобритании). По-настоящему интересные вещи (интересные настоящему механику, а не стране, которая хочет вас обобрать, потому что ваш автомобиль выбрасывает на 0,001 г больше CO2, чем должен) по-прежнему скрыты за проприетарными протоколами, поэтому эти OBD-сканеры бесполезны, и вам по-прежнему приходится покупать диагностические устройства/программное обеспечение конкретного производителя (часто это подделки или украденные устройства, поскольку сами производители их не продают), если вы хотите что-то сделать со своим автомобилем.

CAN — это шина, которая часто используется в автомобилях для соединения различных компьютеров и обеспечения их взаимодействия. Порт OBD должен использовать CAN для связи с диагностическим устройством.

Тот факт, что порт OBD поддерживает CAN, на самом деле не означает, что сам автомобиль использует CAN для взаимодействия своих компьютеров. Он может использовать любую технологию, будь то проприетарный протокол или даже Ethernet*, и при этом соответствовать требованиям, если поддерживает CAN через порт OBD и предоставляет базовые значения, требуемые стандартом.

*плохая идея из-за задержек и ненужной сложности

Я не думаю, что CAN является обязательной частью OBD, это просто наиболее часто используемая система.

Требования OBD касаются последовательной диагностики (чтобы, теоретически, любой автомобиль можно было подключить к стандартному считывающему устройству и получить стандартный набор кодов ошибок), в то время как CAN — это метод обмена данными между внутренними компонентами автомобиля (во многом схожий со стандартом USB, который вы используете с компьютером)

Как говорит Стив, многие из этих требований в любом случае распространяются только на производителей массовых моделей, а производители малосерийных или индивидуальных автомобилей освобождаются от них

Всё это неправда. Точно так же, как существовала директива ЕС о том, что все автомобили должны быть оснащены системой ABS, но TVR не подписалась под ней. Мой дядя только что продал Caterham Se7en CSR-200 2005 года выпуска, в котором использовалась система управления MBE и точно не было CAN-шины.

Мы собираемся выпустить ещё одну модель в октябре этого года, и если она действительно будет поддерживать CAN-BUS, я дам вам знать, но у меня такое чувство, что это будет не так.

Эти два требования не связаны между собой.

С 1996 года во всех транспортных средствах требуется наличие диагностического разъёма OBDII. В первую очередь это связано с нормами по выбросам, которые формализуют процесс передачи информации о неисправностях, связанных с выбросами, пользователю и механикам.

Стандарт состоит из множества частей, но в первую очередь он определяет тип разъёма, его распиновку и позволяет использовать один из пяти различных стандартов электрической сигнализации.

Одним из таких стандартов электрической сигнализации является CAN.

Прошло почти два десятилетия, и по целому ряду причин в большинстве автомобилей появились CAN-шины, даже если для диагностических целей в разъёме OBDII по-прежнему используется другой стандарт передачи сигналов. Однако, поскольку контакты доступны для нескольких типов передачи сигналов, многие автопроизводители также предоставляют доступ к одной или нескольким CAN-шинам через разъём OBDII. Это позволяет техническим специалистам подключать один кабель для работы с широким спектром автомобильных процессоров, при этом обеспечивая соответствие минимальным требованиям OBDII по сравнению с более старыми системами связи. Это также означает, что им не нужно модернизировать все свои мастерские, чтобы обеспечить новейшую связь, если мастерской достаточно базовой диагностической информации. Такое проприетарное использование разъёма OBDII было прямо разрешено стандартом 1996 года при условии, что он также обеспечивает диагностическую связь в соответствии со стандартом хотя бы для одного из разрешённых сигнальных интерфейсов.

Согласно правилам 2008 года, если в автомобиле есть шина CAN, подключённая к разъёму OBDII, то независимо от того, какие ещё диагностические сигналы она передаёт, шина CAN должна соответствовать основным диагностическим требованиям, даже если изначально она предназначалась для внутреннего использования.

Транспортные средства, в которых CAN не подключен к разъему OBDII, не обязаны соответствовать этому стандарту 2008 года.

Таким образом, хотя производители транспортных средств могут отказаться от использования CAN-шины в разъёме и использовать только один из четырёх других диагностических сигналов, большинство (все?) решили сохранить гибкость, которую они получили, добавив в разъём CAN-шину, и модифицировали свои протоколы CAN в соответствии с новыми правилами.

Это означает, что, хотя регламент 2008 года не требует использования CAN для диагностики, он фактически сделал так, что большинство современных автомобилей теперь поддерживают диагностику CAN через разъём OBDII.

Как именно связаны OBD и CAN?

Controller Area Network (CAN) соответствует стандарту ISO 11898. Она, как и большинство других сетей, основана на модели OSI. Она определяет некоторые параметры для связи между системами автомобиля. CAN была впервые представлена в 1986 году Робертом Бошем на конгрессе Общества автомобильных инженеров (SAE). CAN использует последовательную связь по двухпроводной системе.

Бортовая система диагностики (OBD) в той или иной форме существует с 1968 года, когда компания Volkswagen внедрила её в некоторые свои автомобили. Это была довольно примитивная система.

Эти два стандарта дополняют друг друга. Стандарт CAN прост в реализации и предназначен для использования в транспортных средствах. Позже он стал применяться (в той или иной форме) в других местах, где требовалась последовательная архитектура, например на морских судах и заводах. Это союз двух стандартов, который работает в эпоху цифровых технологий. Оба стандарта продолжают развиваться по мере ужесточения требований к выбросам и другим стандартам для транспортных средств.

Является ли CAN обязательным протоколом для OBD-II/EOBD?

CAN не является обязательным протоколом ни для OBD-II, ни для EOBD. В стандарте ISO 15765-4:2011 указано:

Стандарт ISO 15765-4:2011 накладывает ограничения на эти международные стандарты для обеспечения соответствия нормативным требованиям. В нём не указана архитектура бортовой сети CAN, но он направлен на то, чтобы обеспечить соответствие регулируемых каналов связи CAN в транспортном средстве требованиям внешнего испытательного оборудования.

(Выделено мной)

Далее говорится:

Стандарт ISO 15765-4:2011 определяет требования к успешному установлению, поддержанию и прекращению связи с транспортным средством, которое соответствует требованиям стандартов OBD/WWH-OBD. Возможности связи по принципу «подключи и работай» между транспортными средствами и испытательным оборудованием определены для обеспечения взаимодействия внешнего испытательного оборудования и транспортных средств. В стандарте ISO 15765-4:2011 подробно описаны все требования уровня OSI для достижения этой цели.

На мой взгляд, это говорит о том, что архитектура шины CAN — это набор стандартов, определяющих способ передачи данных, но не то, как эти данные передаются. Я понимаю, что это, скорее всего, придирки. Производитель может использовать любой метод передачи данных, который ему нужен, при условии, что OBD может взаимодействовать с тестовым оборудованием. Это скорее способ стандартизации тестового оборудования, чем что-то ещё. Этот последний стандарт был опубликован в 2011 году и вносит изменения в предыдущую версию, опубликованную в 2005 году. Но не бойтесь, ISO работает над новой редакцией, которая находится в стадии разработки.

На этой веб-странице архитектура шины CAN описана на более высоком уровне. Здесь подробно объясняется, почему шина CAN используется в современной автомобильной промышленности. В конце статьи автор пишет:

CAN будет доминировать в автомобильной отрасли ещё много лет. Он также оказывает значительное влияние на другие отрасли, где помехоустойчивость и отказоустойчивость важнее, чем скорость передачи данных. Поскольку аппаратное обеспечение CAN стало таким дешёвым и интегрировано во множество микроконтроллеров, стоит рассмотреть этот вариант в следующий раз, когда вам понадобится, чтобы встроенные системы взаимодействовали друг с другом.

Как уже было сказано, CAN-шина настолько широко используется, что ещё долго будет с нами как в автомобильной промышленности, так и везде, где её свойства необходимы для обеспечения связи между узлами.

... существуют ли определённые даты, с которых все автомобили, продаваемые на определённых рынках, должны использовать шину CAN для внутренней связи между электронными компонентами автомобиля?

Как уже было сказано, сочетание OBD и CAN-шины — это вопрос удобства. CAN — это способ сделать это, а не панацея. Ни один производитель не обязан его использовать, хотя на данный момент это самый простой способ наладить связь. Сейчас нет смысла изобретать велосипед.

Необходимо различать следующие понятия:

• OBD: это интерфейс, который определяет физические и электрические параметры, необходимые для стандартного подключения диагностического компьютера к электронике автомобиля. Это обязательное требование законодательства, чтобы производитель автомобилей не мог «привязать» к себе клиентов, требуя проводить обслуживание только с использованием его собственных диагностических инструментов.


• Шина CAN. CAN также является отраслевым стандартом (первоначально разработанным компанией Bosch), но относится к связи между различными электронными компонентами автомобиля. Однако это лишь один из многих стандартов, и хотя он, возможно, является самым распространённым, существует множество других возможностей, реализованных различными производителями автомобильной электроники. Даже в рамках семейства шин CAN существует несколько разновидностей.

Все компоненты в конкретном транспортном средстве должны соответствовать одному и тому же стандарту шины, и многие производители, очевидно, придерживаются одного и того же стандарта для многих моделей в своём ассортименте. Однако все они обязаны предоставлять диагностический порт, соответствующий стандарту OBD.

Ещё один момент, на который следует обратить внимание, касается директив ЕС. Ситуация в Европе довольно сложная, поскольку существует два типа правовых документов:

• Регламент ЕС вступает в силу немедленно и подлежит исполнению во всех государствах-членах Союза.


• Директива ЕС не вступает в силу немедленно. Вместо этого она должна быть включена в законодательство каждого государства-члена, чтобы начать действовать. Процесс включения в законодательство также имеет некоторые различия в каждом государстве и во многих случаях является достаточно гибким, так что правовые тексты, созданные в государствах-членах в соответствии с определенной директивой, могут отличаться, особенно в том, что касается допустимых исключений (например, для мелкосерийного производства автомобилей).

Исключения, предусмотренные законодательством стран — членов ЕС, объясняют, почему к британскому автомобильному сектору не применяются те же законодательные требования, что и на континенте. Например, владельцы автомобилей часто заменяют старые двигатели на новые, даже от другого производителя (например, двигатель Nissan в Land Rover Series) или используют другое топливо. Например, во Франции сделать это на законных основаниях было бы очень сложно.