První sběrnice CAN v BMW spojila jen řízení motoru a řízení automatu v sedmičce E32

Elektroinstalace pětky E34 je postavená po vodičích. Každý údaj má svůj drát, každá kontrolka svůj okruh, a kdo hledá závadu, hledá kontakt. Kromě diagnostické linky, po které se čte paměť závad, je výjimka jediná: dvojice zkroucených žil mezi řídicí jednotkou motoru a řídicí jednotkou automatu. Je to sběrnice CAN a do vozů BMW se dostala poprvé v sedmičce E32 740i.

Osm údajů, které dřív jezdily každý po svém vodiči

Píše to školicí sešit Electronic Transmission Control Workbook, který BMW vydalo pro americké servisní techniky. CAN se podle něj ve vozech značky poprvé objevil u 740i a 740iL modelového roku 1993 jako datový spoj mezi jednotkou automatu (v americkém názvosloví TCM, u BMW EGS) a jednotkou motoru (ECM, u BMW DME). Modelový rok je americké značení a s výrobou se nekryje: anglická Wikipedie vede 740i a 740iL s osmiválcem M60B40 v letech 1992 až 1994.

Co po té dvojici žil jezdí, sešit vypisuje po jednotlivých zprávách:

• z jednotky motoru do automatu jde teplota motoru, zatížení, otáčky, poloha škrticí klapky a informace, že běží kompresor klimatizace. Z prvních čtyř si automat počítá body řazení, poslední mu je dovolí doladit na vyšší zátěž motoru;
• opačným směrem jde zvolená poloha voliče, žádost o snížení točivého momentu při řazení a stav uzávěrky hydrodynamického měniče. Podle polohy voliče motor řídí volnoběžné otáčky, na žádost o moment odpoví potlačením předstihu při řazení a podle stavu uzávěrky upraví mapu předstihu.

Sešit u toho výslovně říká, že tyhle signály se předtím vozily po samostatných vodičích, a že to snižovalo spolehlivost a nafukovalo svazek. Vypsané zprávy nejsou úplný seznam, jen ty, které dal sešit do tabulky.

Program a porucha se do přístrojovky E34 dostávaly jinak

Přístrojovka potřebuje o automatu vědět tři věci: v jaké poloze je volič, jaký program je zvolený a jestli převodovka hlásí poruchu. Novější vozy si to berou ze sběrnice. U E34, E32 a E36 to podle sešitu obstarávala kombinace postupů: ukazatel programu jel u části přístrojovek takzvaným kódovaným vstupem, poruchu hlásila jednotka automatu uzemněním okruhu a polohu voliče brala přístrojovka buď přímo od spínače polohy, nebo znovu kódovaným vstupem. Co přesně se v kódovaném vstupu přenáší, sešit nepopisuje; odkazuje na elektrické schéma konkrétního vozu.

Jeden údaj je z toho výčtu pro majitele použitelný hned: když jednotka automatu přejde do nouzového režimu, zapíše se do paměti přístrojovky kód FC6. Sám o sobě neříká, co je vadné – o tom, co nouzový režim automatu obvykle spouští, jsme psali zvlášť.

Že se to netýká jen sedmičky, je vidět na převodovce: pětistupňový automat A5S560Z vede tabulka náplní v témže sešitu shodně pro 740 řady E32 i 540 řady E34. Osmiválcová E34 tedy dostala tentýž automat jako vůz, u kterého se CAN objevil, a přehled sběrnic v jiné školicí sadě BMW u schématu pětky E34 do roku 1995 CAN jmenuje.

Okruh se rozrůstal po jednotkách, ne najednou

Další jednotky přibývaly po letech. Sedmička E38 750iL modelového roku 1995 přidala na CAN řízení elektronického plynu a stabilizaci a sešit u ní zmiňuje hvězdicový spojovač, který svádí konce sběrnice do jednoho konektoru. Modelový rok 1998 připojil přístrojovku a snímač úhlu natočení volantu. Poslední vůz se stíněným kabelem byl podle sešitu 750iL z roku 1999; po něm zůstala jen nestíněná kroucená dvojlinka.

Fyzicky jsou to dva měděné vodiče, každý se stejnou informací v opačné polaritě (CAN-High a CAN-Low); zkroucení potlačuje rušení. Síť má tvar stromu, takže odpojená nebo vadná jednotka ostatním sběrnici nepřeruší. Tím se liší od pozdějšího optického kruhu MOST, který v řadě E60 vede zvuk a obraz.

V roce vzniku CAN se sešit a sdružení CiA rozcházejí

Sešit tvrdí, že protokol vyvinuly pro automobilový průmysl firmy Intel a Bosch v roce 1988. Sdružení CAN in Automation, které kolem protokolu vzniklo, popisuje jeho historii jinak: práci na něm zahájil Uwe Kiencke u Bosche v roce 1983, hotový protokol firma představila v únoru 1986 na kongresu SAE v Detroitu a první řadič, Intel 82526, přišel v polovině roku 1987. Intel je v tom popisu dodavatel polovodičů, ne spoluautor.

V jednom se prameny shodnou. Norma ISO 11898 vyšla podle sdružení v listopadu 1993 a fyzická vrstva v ní počítá s přenosem do 1 Mbit/s; přesně tuhle mez uvádí u CAN i školicí sešit BMW.

Pro starší pětku z toho plyne jedna praktická věc. Hledat na ní síť v dnešním smyslu nemá smysl: mimo spoj motoru s automatem se všechno ostatní domlouvá dráty a kontakty, a i paměť závad se čte jediným datovým vodičem z kulaté zásuvky pod kapotou. Kromě té jedné dvojice žil tu není datový provoz, který by šlo odposlechnout.

Zdroje

• školicí sešit BMW Electronic Transmission Control Workbook (sada ST057, archive.org)
• přehled sběrnic BMW podle modelů (sada ST401b, archive.org)
• historie protokolu CAN podle sdružení CAN in Automation
• heslo BMW 7 Series (E32) na anglické Wikipedii

Podklady jsou anglické; redakce je přeložila a přeformulovala. Letopočty, označení jednotek i výčet přenášených signálů pocházejí z uvedených pramenů, ne z vlastního měření.