En los automóviles modernos hay cada vez, más ymás sistemas electrónicos o sistemas controlados eléctri-camente. Al mismo tiempo cada uno de estos sistemas seestá haciendo más complejo y con más sensores, panta-llas, controles, etc..

Gracias a este crecimiento tenemos una serie demejoras referentes principalmente a una mayor seguridady una mayor comodidad en la conducción.

Este gran desarrollo nos lleva actualmente a una seriede problemas:

a.- Un problema de cableado El conjunto de cables puede tener un peso total devarios kgs. con el consiguiente incremento del pesototal del vehículo.Están ocupando un espacio excesivo, esencialmen-te en el salpicadero y en los controles de laspuertas. En relación con los cables están las cone-xiones, que se encuentran a menudo asociadas afallos intermitentes y problemas eléctricos.

Traen consigo un mayor tiempo de producción. Aveces, el cableado se ve como el componente máscaro del coche.

b.- Un problema de comunicación Hoy en día la mayoría de los vehículos tienen mássensores de los requeridos, porque a menudo siste-mas diferentes e independientes necesitan unamisma medida y la obtienen con sus propios senso-res.En la actualidad, algunos de estos sistemas se dise-ñan conectados entre sí, por ejemplo, el sistemaA.B.S. se complementa con el sistema de control dela inyección, incrementando la capacidad de frena-do. Otro ejemplo puede ser el del amortiguador, aldetectar una frenada brusca actúa para evitar unabajada prominente del morro del vehículo.Sin embargo estos sistemas traen consigo una con-figuración del cableado cada vez máscompleja.

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Nº 14 - OCTUBRE / DICIEMBRE 2002

Mecánica y Electricidad

ultiplexado

Redes de comunicación Can y Van

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La finalidad del multiplexado es erradi-

car los muchos mazos de cables que forman

la instalación eléctrica de los automóviles,

mediante una técnica más simple y económi-

ca. Esto se ha podido llevar a cabo por el

progreso informático y la arquitectura de los

ordenadores, siendo esta última la promotora

del auge de las conexiones mediante un sis-

tema multiplexado.

En los vehículos más actuales todos

conocen la importancia que ya tiene la elec-

trónica, y se sabe positivamente que se va a

ver incrementada aún en mayor medida, para

poder hacer vehículos todavía más fiables y

seguros.

Oscar Zapatería

El nuevo concepto de la comunicaciónPara la total utilización de toda la capacidad de los sis-

temas electrónicos del automóvil se necesita de unconcepto de interface que permita el transvase de unagran cantidad de datos en un corto espacio de tiempo ysin sobrecargar los ordenadores de los sistemas.

Los sistemas de comunicación en serie conocidos enla actualidad sólo en parte reunían los requisitos de laindustria del automóvil. Simples interfaces con el UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) no ofre-cen un adecuado funcionamiento. Caros y complejossistemas de comunicación tales como los usados paraunir ordenadores centrales, redes de áreas locales, noson adecuados para unir los controles en los vehículos, yaque estos sistemas no actúan en tiempo real.

Para cubrir este hueco, varias firmas comerciales handesarrollado un nuevo concepto en la transferencia dedatos en el vehículo mediante sistemas de bus serie, concapacidad de actuar en tiempo real.

Los sistemas bus multiplexados son sistemas decomunicación digitales en los que los elementos conecta-dos comparten una misma línea, llamada bus, por la queintercambian datos y señales, requiriendo unos protocolosde comunicación.

MULTIPLEXADOMecánica y Electricidad

MULTIPLEXADO

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Mecánica y Electricidad

El protocolo CAN, especificado por la empresaBOSCH, es el que está adoptando la mayoría de los fabri-cantes europeos.

Es un protocolo diseñado para la automoción, poten-te y bien definido, con chips para su implementación porfirmas solventes.

Por otra parte, la industria automovilística francesa, yen concreto Renault, Peugeot y Citroën en cooperacióncon Siemens Automotive, ha propuesto el protocolo VAN,de concepción similar al CAN, de menores prestacionespero de un coste de implementación más bajo.

Estos nuevos sistemas ofrecen grandes ventajas yabren camino al futuro desarrollo de la transferencia de

datos en vehículos, consiguiendo:a.- Incremento de la fiabilidad.

Los fallos en los sistemas electrónicos se debenprincipalmente a problemas con las conexiones.Usando un único bus como medio de transferencia,se reduce el número de conexiones y por tanto laprobabilidad de dichos fallos.

b.- Reducción del cableado.Mediante el uso de estos protocolos se consiguereemplazar un gran número de cables por una únicalínea de transmisión, con el consiguiente ahorro enpeso y espacio en la fabricación del vehículo.

c.- Múltiple utilización de sensores.Se precisa de un único sensor para suministrar unamedida a todas las unidades de control que larequieran en lugar de tener un sensor para cadaunidad. El protocolo CAN nos permite, además, laposibilidad de un segundo sensor para chequearciertas variables por motivos de seguridad.

d.- Nuevas posibilidades de actuación.Cada sistema individual puede intercambiar infor-mación con el resto de sistemas evitando laredundancia de sistemas electrónicos.

e.- Flexibilidad en la configuración.Si es necesario incorporar un nuevo sistema que noincluya información necesaria para el resto de sis-temas, no será necesario modificar ni el hardware niel software. Por el contrario, si el nuevo sistemaintroduce datos utilizables en el resto de unidades,habrá que adaptar el diseño para poder recibirdichos datos.

Tipos de comunicaciónEl problema del control y telemando de los dispositi-

vos de un vehículo, es un tema que se ha debatidoampliamente en el campo de la automoción, normalmentea un sistema creado para este fin y con una serie decaracterísticas se le denomina como múltiplex.

Los sistemas múltiplex consisten en sustituir el cable-ado convencional por un conjunto de pequeñasestaciones distribuidas por todo el vehículo que se comu-nican entre si en serie, y controlan los elementos depotencia. Para esta comunicación se han desarrolladoprotocolos específicos.

La comunicación de datos debe adaptarse a una seriede exigencias como son:

Flexibilidad: debe poderse acoplar a los elementosestandarizados que nos ofrece el mercado.Facilidad de ampliación: en previsión de futurasincorporaciones en la red.Fiabilidad: debe garantizar un intercambio fiable deuna gran cantidad de datos en un corto espacio detiempo sin llegar a sobrecargar el sistema. ■

COMPARATIVA DE LA DISPOSICIÓNDE ELEMENTOS ELECTRONICOS,

ANTES Y DESPUÉS DEL MULTIPLEXADOEN EL RENAULT LAGUNA

PROTOCOLODE COMUNICACIÓNDEL MULTIPLEXADO