القياس على حافلة CAN

المواضيع:

مقدمة
يمكن تشخيص إشارات الحافلة منخفضة / متوسطة السرعة
يمكن تشخيص إشارات الحافلة عالية السرعة
التشخيص باستخدام المتر المتعدد

مقدمة:
إذا كان هناك شك في وجود خلل في ناقل CAN، فيمكن إجراء التشخيص، من بين أمور أخرى، عن طريق قياس مستويات الجهد على الأسلاك.
محتوى رسالة ناقل CAN ليس مهمًا في البداية. يمكننا إجراء قياسات على أسلاك ناقل CAN باستخدام كل من المتر المتعدد ومرسمة الذبذبات. القياسات باستخدام جهاز القياس المتعدد لها حدود؛ عند قياس الفولتية، تتم الإشارة فقط إلى القيمة المتوسطة. المتر المتعدد كافٍ إلى حد محدود عند قياس انقطاع أو ماس كهربائى. مطلوب راسم الذبذبات لقياس مستويات الجهد وتقييم ما إذا كانت الإشارة لها مسار نظيف.

يتم شرح كيفية عمل نظام ناقل CAN وكيفية تنظيم الرسائل على الصفحة يمكن حافلة. تركز هذه الصفحة على قياس ناقل CAN باستخدام راسم الذبذبات و متعدد ويتم وصف الأعطال والأسباب المحتملة.

يمكن تشخيص إشارات الحافلة منخفضة / متوسطة السرعة:
باستخدام راسم الذبذبات ثنائي القناة، يمكن قياس ارتفاع CAN وانخفاض CAN في وقت واحد بالنسبة إلى الأرض. تُظهر صورتا النطاق أدناه إشارة حافلة CAN الخاصة بحافلة الراحة. ويسمى هذا أيضًا "السرعة المنخفضة" أو "السرعة المتوسطة". غالبًا ما نجد هذه الشبكة في الأجهزة الإلكترونية المريحة، على سبيل المثال إلكترونيات الأبواب وBCM ووحدة التحكم في تكييف الهواء ولوحة العدادات. الفولتية هي كما يلي:

CAN-low: في حالة الراحة 0 فولت، نشط 4 فولت؛
CAN-High: خامل 5 فولت، نشط 1 فولت.

عندما نضبط خطوط الصفر لكلا قناتي القياس على نفس ارتفاع المحاور Y، تندمج الإشارات. لذلك يُنصح بتحريك المحور Y الخاص بـ CAN إلى أعلى للقراءة. في الصورة الثانية أدناه، تم تغيير ارتفاع خطوط الصفر، بحيث يمكن مقارنة ملف تعريف الجهد العالي والمنخفض CAN بشكل صحيح.

يرجى ملاحظة: شبكات CAN ذات السرعة المنخفضة والمتوسطة غالبًا ما تكون غير مجهزة بمقاومات نهائية، على عكس شبكة CAN عالية السرعة. وبالتالي فإن القياسات المأخوذة على خطأ مختلفة أيضًا. يوضح هذا القسم الأعطال المحتملة للشبكة ذات السرعة المنخفضة والمتوسطة، ويوضح القسم التالي الشبكة عالية السرعة.

CAN-عالية تقصير إلى الأرض:
في قمة CAN هناك نقطة بيع أرضية. في حالة تلف العزل، يمكن أن تتلامس الأسلاك مع هيكل السيارة، أو في وحدة التحكم الإلكترونية، يتم عمل دائرة كهربائية قصيرة على الأرض.

في القياس أدناه نرى خط جهد ثابت على القناة B وهو 0 فولت.

CAN-low قصير على الأرض:
هناك قصور أرضي في CAN-low. في حالة تلف العزل، يمكن أن تتلامس الأسلاك مع هيكل السيارة، أو في وحدة التحكم الإلكترونية، يتم عمل دائرة كهربائية قصيرة على الأرض.

في القياس أدناه نرى خط جهد ثابت على القناة A وجهده 0 فولت.

CAN-عالية تقصير إلى زائد:
في قمة CAN هناك إغلاق إيجابي. في حالة تلف عزل الأسلاك المتعددة في مجموعة الأسلاك، يمكن أن تتلامس الأسلاك مع بعضها البعض، أو في وحدة التحكم الإلكترونية، يتم إجراء دائرة كهربائية قصيرة بشكل إيجابي.

وفي القياسين أدناه نرى:

نطاق القناة الزائد: يجب زيادة نطاق الجهد للقناة B (الحمراء)؛
على القناة B نرى (في نطاق 20 فولت) خط جهد ثابت يساوي جهد البطارية.

يمكن-منخفض تقصير إلى زائد:
يحتوي CAN-low على دائرة إيجابية. في حالة تلف عزل الأسلاك المتعددة في مجموعة الأسلاك، يمكن أن تتلامس الأسلاك مع بعضها البعض، أو في وحدة التحكم الإلكترونية، يتم إجراء دائرة كهربائية قصيرة بشكل إيجابي.

وفي القياسين أدناه نرى:

نطاق القناة الزائد: يجب زيادة نطاق جهد القناة A (الأزرق)؛
على القناة A نرى (في نطاق 20 فولت) خط جهد ثابت يساوي جهد البطارية.

CAN-عالية قصيرة مع CAN-low:
يتغير CAN-low إلى ملف تعريف الجهد الخاص بـ CAN-high عندما يتصلان ببعضهما البعض. يمكن أن تحدث دائرة كهربائية قصيرة بين CAN-high وCAN-low في الأسلاك، حيث تآكل عزل أسلاك ناقل CAN، أو بسبب خلل في لوحة الدائرة المطبوعة لوحدة التحكم الإلكترونية.

في الصورة أدناه نرى قياس ثنائي القناة حيث تكون دائرة CAN العالية والمنخفضة قصيرة مع بعضها البعض.

في حالة الاتصال العالي CAN، ينخفض أحيانًا:
تمت مقاطعة الاتصال بوحدة تحكم واحدة في CAN عاليًا. لم تعد وحدة التحكم هذه ترسل وتستقبل البيانات عبر CAN-high، لكن CAN-low لا يزال يعمل. وهذا يعني أن التواصل والقراءة يظلان ممكنين.

عند فصل قابس وحدة التحكم ذات الصلة، تختفي بيانات CAN-low أيضًا ولا يعود الفرق بين CAN-high وCAN-low مرئيًا.

في الصورة أدناه نرى أن قمة CAN تظل غائرة عند نقطة ما، بينما يتم إرسال البيانات على قمة CAN.

في اتصال CAN-low ينخفض أحيانًا:
تمت مقاطعة الاتصال بوحدة تحكم واحدة في CAN-low. لم تعد وحدة التحكم هذه ترسل وتستقبل البيانات عبر CAN-low، لكن CAN-high لا يزال يعمل. وهذا يعني أن التواصل والقراءة يظلان ممكنين.

عند فصل قابس وحدة التحكم ذات الصلة، تختفي بيانات CAN-high أيضًا ولا يعود الفرق بين CAN-high وCAN-low مرئيًا.

في الصورة أدناه نرى أن مستوى CAN-low يظل متنحيًا عند نقطة ما، بينما يتم إرسال البيانات على مستوى CAN-high.

يمكن تشخيص إشارات الحافلة عالية السرعة:
إن وحدات التحكم الإلكترونية التي تعتبر سرعة الاتصال العالية ذات أهمية كبيرة لها، مجهزة بشبكة CAN عالية السرعة. ويشمل ذلك، على سبيل المثال، وحدة التحكم الإلكترونية لمحرك الاحتراق، وناقل الحركة الأوتوماتيكي، ونظام ABS/ESP/EBS والوسائد الهوائية. يتم دائمًا تجهيز الشبكة عالية السرعة بمقاومات نهائية. وبالتالي، تتسبب الأعطال في الأسلاك ووحدات التحكم الإلكترونية أيضًا في ملف تعريف مختلف للجهد، مما قد يجعل تشخيصه أكثر صعوبة في بعض الأحيان مقارنة بتشخيص الشبكة المريحة. كما هو الحال دائمًا، يتم عرض موقف خالٍ من المشاكل أولاً قبل أن ننتقل إلى حالات الفشل.

الفولتية لشبكة عالية السرعة هي كما يلي:

CAN-high: خامل 2,5 فولت، نشط 3,5؛
CAN-low: خامل 2,5 فولت، نشط 1,5 فولت.

عندما يكون جهد CAN المرتفع والمنخفض 2,5 فولت، تكون الحافلة متنحية (في حالة الراحة). عندما يرتفع CAN عاليًا وينخفض CAN منخفضًا، تصبح الحافلة هي المهيمنة ويتم تشكيل القليل. تُظهر الصورة أدناه لقطة شاشة لإشارة ناقل CAN الصحيحة عالية السرعة.

عندما يتم قياس مثل هذه الإشارة ويكون هناك الكثير من الضوضاء مرئية، فمن المستحسن إزالة شاحن البطارية من السيارة وتوصيل راسم الذبذبات بأرض السيارة (تحتوي نطاقات السيارات على وصلة "أرضية" في الخلف) و يمكن جعل الإشارة أكثر نقاءً باستخدام تردد العينة. يعمل معدل العينة على تسهيل الإشارة، لذلك إذا انحرفت كثيرًا عن القيمة القياسية، فقد تشوه إشارة CAN كثيرًا.

من أجل الوضوح، في الصورة أدناه، CAN-high باللون الأحمر و CAN-low باللون الأزرق.

في القياس أدناه يمكنك أن ترى أن ارتفاع CAN (الأحمر) هو بالضبط 0 فولت، لأنه يحتوي على دائرة كهربائية قصيرة إلى الأرض. CAN-low (الأزرق) أعلى قليلاً من خط الصفر. عند تكبير هذه الإشارة، يصبح هذا أكثر وضوحًا. نظرًا لأن ارتفاع CAN يساوي 0 فولت تمامًا، بينما يكون ارتفاع CAN أعلى ببضعة أعشار فولت، يمكننا أن نستنتج أن ارتفاع CAN لديه دائرة قصر مع الأرض.

في القياس أدناه نرى أن CAN-low هو 0 فولت. على الرغم من ظهور بعض الضوضاء، إلا أنه يمكننا تجاهل ذلك. CAN-low ذو دائرة كهربائية قصيرة على الأرض. نرى أن خط الجهد العالي CAN يستمر في الارتفاع، لكن هذا لا يكفي لبدء الاتصال. تُظهر صورة النطاق أيضًا أن CAN-low يكون دائمًا جهدًا أقل من CAN-high (اللون الأحمر دائمًا أعلى قليلاً من اللون الأزرق)، مما يعني أنه يمكننا افتراض أن CAN-low عبارة عن دائرة كهربائية قصيرة إلى الأرض.

في الصورة أدناه نرى ظاهرة تشبه الحالة التي تم فيها قصر دائرة CAN-low على الأرض. ارتفع ارتفاع CAN (الأحمر) إلى الجهد الكهربائي الموجود على متن الطائرة والذي يبلغ حوالي 12 فولت. كما زاد جهد CAN-low (الأزرق) ولا يزال يحاول الاتصال عن طريق خفض الإشارة. ونظرًا لعدم إنشاء أي اتصال، تستمر قمم الجهد السلبي في التكرار.

في القياس أدناه نرى أن CAN-high و CAN-low يبلغان حوالي 12 فولت. ومع ذلك، فإن جهد CAN-low أعلى بحوالي 200 مللي فولت من جهد CAN-high. لقد رفع CAN-low ارتفاع CAN معه. يوضح هذا أن CAN-low تم قصوره مع علامة الزائد.

في الصورة أدناه نرى قياس ثنائي القناة حيث تكون CAN-high و CAN-low عبارة عن دائرة قصر مع بعضها البعض. الجهد على كلا القناتين هو 2,5 فولت.

التشخيص باستخدام المتر المتعدد:
من غير الحكمة قياس مستويات جهد ناقل CAN باستخدام المتر المتعدد. يعرض المقياس المتعدد القيم المتوسطة عند العديد من الفولتية المتغيرة، بحيث لا يمكن إجراء التشخيص المناسب. يجب استخدام راسم الذبذبات لقياس الفولتية.

يمكننا استخدام المتر المتعدد لقياس مقاومات شبكة CAN عالية السرعة (فقط) ذات مقاومات نهائية. توضح القياسات أدناه المقاومة الأومية في ثلاث حالات مختلفة: نظام يعمل بشكل صحيح، وسلك مفتوح، ودائرة كهربائية قصيرة بين CAN-high وCAN-low. في الشبكات المنخفضة/المتوسطة (المريحة)، نادرًا ما يتم استخدام مقاومات النهاية، ولا يمكن إجراء هذه القياسات.

خالية من التدخل:
مرجع الصفحة يمكن حافلة يوصف أن هناك مقاومتين نهائيتين في الشبكة. تبلغ مقاومة كلا المقاومتين الطرفيتين 120 أوم. في نظام خالٍ من المشاكل، سنقوم بقياس مقاومة بديلة تبلغ 60 أوم بين CAN-high وCAN-low.

يرجى ملاحظة: لا يمكننا قياس ذلك إلا في حالة إيقاف تشغيل مصدر الطاقة لجميع وحدات التحكم!

مقاطعة:
في حالة حدوث انقطاع في سلك CAN مرتفع أو CAN منخفض، لم نعد نقيس مقاومة الاستبدال البالغة 60 أوم. في الشكل نقيس فقط قيمة المقاوم R2 (120 أوم).

دائرة مقصورة:
في الحالة التي تتصل فيها أسلاك ناقل CAN ببعضها البعض (أي تكون قصيرة لبعضها البعض)، فإننا نقيس قيمة مقاومة تبلغ حوالي 0 أوم.

أثناء العطل التالي، يتم قطع كلا سلكي CAN. سيكون هناك الآن الكثير من التداخل (الضوضاء) في الحافلة. يمكن للعقد 1 و3 و4 التواصل مع بعضها البعض بشرط أن يكون التداخل والانعكاس كبيرًا جدًا، مما يتسبب في تشويه الرسائل. وبالتالي، يمكن أيضًا للعقدتين 2 و5 التواصل مع بعضهما البعض مع مراعاة نفس المشكلة.

تعمل بعض شبكات CAN أيضًا عند انقطاع أحد الأسلاك. سيتم تخزين رموز الخطأ وسيتم إعلام السائق بأضواء التحذير من خلال رسائل من أنظمة مختلفة. هذه هي الشبكات المجهزة بجهاز إرسال واستقبال Fault Tolerante CAN. اعتمادًا على جهاز الإرسال والاستقبال المستخدم، يمكن أن تحدث أنواع مختلفة من الأخطاء دون فقدان الاتصال بين العقد. يمكن أيضًا أن تعمل أجهزة الإرسال والاستقبال CAN هذه بشكل طبيعي مع الأخطاء المذكورة أعلاه مع دوائر قصيرة إلى الزائد والأرضي (بالطبع مع رسائل خطأ مختلفة).

الصفحة ذات الصلة:

يمكن حافلة