Sistema de diagnostico para paneles de instrumentación de automóviles
Cluster Portable Automotive Tool
CPAT
Francisco José Moreno ReyesIngeniería Electrónica27 de Enero de 2005
Objetivo del ProyectoObjetivo del ProyectoDiseñar un sistema de diagnostico para paneles de instrumentación de automóviles ó clusters que permita:
Diagnosticar diferentes modelos.
Diagnósticos on board y laboratorio.
Portatil, barato y facil de usar.
La electrónica y el automóvil
Electrónica:
Ayer salvadora del automóvil
y hoy amante infiel ...
La electrónica y el automóvilLa electrónica y el automóvil1974. Primeras ideas aplicación electrónica al automóvil.
1980-1985. Electrónica se aplica al automóvil.
Circuitos analógicos.
Microprocesadores de 4 y 8 bits.
Microprocesadores de 16 bits.
Microprocesadores de 32 bits.
Redes multiplexadas.
Fibra óptica.
La electrónica y el automóvilLa electrónica y el automóvil
Los dispositivos inteligentes (hardware) representan actualmente el 22% del precio final de un vehículo y alcanzarán el 35% en 2010.
En 2010, el coste de los programas de gestión (software) supondrá el 30% del valor del automóvil.
www.elmundomotor.es
Electrónica Electrónica y y
AutomóvilAutomóvil
Visteon planta de Cádiz Controladores electrónicos de gestión de motores.
Módulos electrónicos para seguridad pasiva
Módulos para el control de la climatización
Paneles de instrumentación ó CLUSTERS
Reproductores de DVD
Módulos interface para telefonía.
DAB. Digital Audio Broadcasting. Radio Digital por satélite.
El panel de instrumentación óEl panel de instrumentación ó
CLUSTER CLUSTER
Que es un Cluster ?Que es un Cluster ?Conjunto de indicadores situados detrás del volante.
Informa sobre estado de la conducción
Alerta de anomalías – averías
Información de diversa índole
Cluster
Funciones básicasFunciones básicas
Tacómetro Velocímetro
Temperatura OdómetroIndicadores
Diagrama de Bloques Básico de un Cluster
Funcionamiento del ClusterFuncionamiento del Cluster
CPUCAN +
CAN -720 A3 45 12 B7 C3 28 55 0B
12 V
12 V
0V
0V
estímulos por software
estímulos por hardware
TX
RX
CANCANController Area NetworkController Area Network
CAN. ¿ Que es ?CAN. ¿ Que es ?
Can-Bus es un protocolo de comunicación en serie desarrollado por Bosch para el intercambio de información entre unidades de control electrónicas del automóvil.
CAN. FuncionamientoCAN. Funcionamiento
Bus CAN. Par trenzado
Definición del problemaDefinición del problema
Oportunidad de mejoraOportunidad de mejora
Incrementar el soporte técnico in-situ al cliente con objeto de aumentar su satisfacción en los siguientes productos:
Cluster Ford Focus
Cluster Ford Fiesta
Cluster Renault Megane
Soluciones propuestasSoluciones propuestas
Soluciones propuestasSoluciones propuestas
Opciones
Equipos de medida
Osciloscopio
Generador señales
Fuente alimentación
Analizador protocolo
Tarjetas estándar
Tarjeta CAN
Conversor de tensión
Fuente alimentación
Sistema a medida
Tarjeta multifunción
Tarjeta de relés
Sistema de diagnostico para Clusters CPATSistema de diagnostico para Clusters CPAT
CLUSTER
Tarjeta Multifunción
Plant Link S.L
Tarjeta de Relés
Bus de comunicación serie RS-232 a 115200 bps
Bus de comunicaciónserie TX-RX a 9600 bps
Bus de comunicación CAN HI a 500 Kbps
Bus de 8 bits paracontrol de tarjeta de relés Bus de 32 líneas de control
para entradas del cluster
Software de diagnostico Labview 6.1
PC
Estrategias del DiagnosticoEstrategias del Diagnostico
MAXIM232
CLUSTER
Tx 12V/ 9600 bps
Rx 12V/ 9600 bps
PC
Rx 5V / 9600 bps
Tx 5V / 9600 bps
Diagnostico por Bus SerieDiagnostico por Bus Serie
Conversor CMOS / TTL
CANInterface
CLUSTER
Serie TX 9600 bps
Serie RX 9600 bps
PC
CAN + 500 Kbps
CAN – 500 Kbps
Diagnostico por Bus CAN
Estimulos por niveles de tensión Estimulos por niveles de tensión
12 V
12 V
12 V
0 V
CLUSTER
Función del vehículo a emular
Función del vehículo a emular
CPU
Depósito de combustible
Diagnostico del nivel de combustible
Emular niveles de combustible
Emular depósito vacío
12 V 145 ohms
Emular depósito mitad
12 V 84.1 ohms
Emular depósito lleno
12 V 22 ohms
CPU
CLUSTER
Control tarjeta de relés Control tarjeta de relés
Test de las entradas que se activan con 12 V ó 0 V
Out 7
Out 6
SCLK
SIGND
SIOE
Out 5
Out 4
Out 0
Out 1
RST
Vpwr
GND
SO
GND
GND
VDD
SFS
Out 2
Out 1
Tarjetamultifunción
Bit 0
Bit 1
Bit 2
Bit 3
Al siguiente Driver (4 drivers en serie)
12 V
CLUSTER
Driver “Custom”
12 V
12 V
Registro de desplazamiento serie-paralelo y driver de potencia
RST
SCLK
SI
SIOE
Test del nivel de combustibleTest del nivel de combustible
Out 7
Out 6
SCLK
SIGND
SIOE
Out 5
Out 4
Out 0
Out 1
RST
Vpwr
GND
SO
GND
GND
VDD
SFS
Out 2
Out 1
Tarjetamultifunción
Bit 0
Bit 1
Bit 2
Bit 3
Al siguiente Driver
12 V 145 ohms
84.1 ohms
22 ohms
Al Cluster
Activando mas de una salida obtenemos niveles intermedios de combustible
RST
SCLK
SI
SO
Tensiones Vbat, Vign y Vcrank
Tarjetamultifunción
Bit 5
Bit 6
Bit 7
Bit 4
Algunas funciones requieren activar-desactivar estas tensiones independientemente
Bit de repuesto
12 V
12 V
12 V
12 Vbat
12 Vign
12 Vcrank
CLUSTER
Esquema Esquema eléctricoeléctrico
ESQUEMA
ELECTRICO
La tarjeta de relés
La tarjeta multifunción La tarjeta multifunción de Plant Link S.Lde Plant Link S.L
www.plantlinksl.com
Conversor de niveles CMOS / TTL
Comunicaciones CAN 500 Kpbs
Conexión entre tarjetas
Conexiones externas
Puerto serie del PC
Alimentación 12 V
Interruptor general
Conexión con el Cluster medianteun conector DB50
Apariencia final
El SoftwareEl Software
El softwareEl software
Labview 6.1 estandar de Visteon.
Todas las funciones se activan por software.
Un solo cable para comunicar con el sistema.
Software. Labview 6.1Software. Labview 6.1
Software. Pantalla principalSoftware. Pantalla principal
Software. AyudaSoftware. Ayuda
Software. Selección del modelo a diagnosticarSoftware. Selección del modelo a diagnosticar
Software. Ford FocusSoftware. Ford Focus
Software. Ford FiestaSoftware. Ford Fiesta
Software. Renault MeganeSoftware. Renault Megane
ConclusiónConclusión
El definir de manera precisa el objetivo deun proyecto suponeel éxito del mismo.
ResultadosResultadosActualmente existen cuatro unidades operativas y los resultados están siendo excelentes.
Planta de Visteon en Chihuahua, Mexico
Planta de Ford en Almusaffes, Valencia.
Planta de Ford en Colonia, Alemania.
Planta de Visteon en Cadiz, Laboratorio de Garantía.
Agradecimiento especialAgradecimiento especial
Al Profesor Dr. Joaquín Moreno Marchal
Por la búsquedade la perfección
Gracias por vuestra asistenciaGracias por vuestra asistenciay atencióny atención