Μαθήματα:
- Εισαγωγή
- Διάγνωση CAN bus σηματοδοτεί χαμηλή / μεσαία ταχύτητα
- Διάγνωση CAN bus σηματοδοτεί υψηλή ταχύτητα
- Διάγνωση με το πολύμετρο
Εισαγωγή:
Εάν υπάρχει υποψία ότι υπάρχει δυσλειτουργία στο δίαυλο CAN, η διάγνωση μπορεί να γίνει με τη μέτρηση, μεταξύ άλλων, των επιπέδων τάσης στα καλώδια.
Το περιεχόμενο του μηνύματος διαύλου CAN αρχικά δεν είναι σημαντικό. Μπορούμε να κάνουμε μετρήσεις στα καλώδια του διαύλου CAN τόσο με το πολύμετρο όσο και με τον παλμογράφο. Οι μετρήσεις με το πολύμετρο έχουν έναν περιορισμό. κατά τη μέτρηση των τάσεων, υποδεικνύεται μόνο μια μέση τιμή. Το πολύμετρο επαρκεί σε περιορισμένο βαθμό κατά τη μέτρηση μιας διακοπής ή βραχυκυκλώματος. Ο παλμογράφος απαιτείται για να μετρήσει τα επίπεδα τάσης και να αξιολογήσει εάν το σήμα έχει καθαρή διαδρομή.
Το πώς λειτουργεί ένα σύστημα διαύλου CAN και πώς είναι δομημένα τα μηνύματα εξηγείται στη σελίδα λεωφορείο CAN. Αυτή η σελίδα εστιάζει στη μέτρηση του διαύλου CAN με το παλμοσκόπιο και το πολύμετρο και περιγράφονται πιθανές δυσλειτουργίες και αιτίες.
Διάγνωση CAN bus σήματα χαμηλής / μεσαίας ταχύτητας:
Με έναν παλμογράφο δύο καναλιών, το CAN-high και το CAN-low μπορούν να μετρηθούν ταυτόχρονα σε σχέση με τη γείωση. Οι δύο εικόνες εμβέλειας παρακάτω δείχνουν το σήμα διαύλου CAN του διαύλου άνεσης. Αυτό ονομάζεται επίσης «χαμηλή ταχύτητα» ή «μεσαία ταχύτητα». Συχνά βρίσκουμε αυτό το δίκτυο στα ηλεκτρονικά άνεσης, για παράδειγμα τα ηλεκτρονικά της πόρτας, τη μονάδα BCM, τη μονάδα ελέγχου κλιματισμού και τον πίνακα οργάνων. Οι τάσεις είναι οι εξής:
- CAN-low: σε ηρεμία 0 volt, ενεργό 4 volt.
- CAN-υψηλό: ρελαντί 5 βολτ, ενεργό 1 βολτ.
Όταν ορίσουμε τις μηδενικές γραμμές και των δύο καναλιών μέτρησης στο ίδιο ύψος των αξόνων Υ, τα σήματα συγχωνεύονται. Επομένως, συνιστάται να μετακινήσετε τον άξονα Υ του CAN-low προς τα πάνω για ανάγνωση. Στη δεύτερη εικόνα παρακάτω, οι μηδενικές γραμμές έχουν αλλάξει ύψος, έτσι ώστε το προφίλ τάσης του CAN υψηλής και χαμηλής να μπορεί να συγκριθεί σωστά.
Σημείωση: τα δίκτυα CAN χαμηλής και μεσαίας ταχύτητας συχνά δεν είναι εξοπλισμένα με αντιστάσεις τερματισμού, σε αντίθεση με το δίκτυο CAN υψηλής ταχύτητας. Επομένως, οι μετρήσεις που λαμβάνονται σε ένα σφάλμα είναι επίσης διαφορετικές. Αυτή η ενότητα δείχνει τις πιθανές διακοπές του δικτύου χαμηλής και μεσαίας ταχύτητας και η επόμενη ενότητα δείχνει το δίκτυο υψηλής ταχύτητας.
βραχυκύκλωμα προς τη γείωση ύψους CAN:
Στο CAN ψηλό υπάρχει βραχυκύκλωμα εδάφους. Εάν η μόνωση έχει καταστραφεί, η καλωδίωση μπορεί να έρθει σε επαφή με το αμάξωμα ή σε μια μονάδα ECU δημιουργείται βραχυκύκλωμα στη γείωση.
Στην παρακάτω μέτρηση βλέπουμε μια γραμμή σταθερής τάσης στο κανάλι Β που είναι 0 βολτ.
CAN-χαμηλό βραχυκύκλωμα στη γείωση:
Υπάρχει βραχυκύκλωμα γείωσης στο CAN-low. Εάν η μόνωση έχει καταστραφεί, η καλωδίωση μπορεί να έρθει σε επαφή με το αμάξωμα ή σε μια μονάδα ECU δημιουργείται βραχυκύκλωμα στη γείωση.
Στην παρακάτω μέτρηση βλέπουμε μια γραμμή σταθερής τάσης στο κανάλι Α που είναι 0 βολτ.
CAN-υψηλό βραχυκύκλωμα σε συν:
Στο υψηλό CAN υπάρχει θετικό κλείσιμο. Εάν η μόνωση πολλών καλωδίων σε μια πλεξούδα καλωδίωσης είναι κατεστραμμένη, η καλωδίωση μπορεί να έρθει σε επαφή μεταξύ τους ή σε μια ECU δημιουργείται βραχυκύκλωμα με θετικό.
Στις δύο παρακάτω μετρήσεις βλέπουμε:
- Υπέρβαση καναλιού: το εύρος τάσης του καναλιού Β (κόκκινο) πρέπει να αυξηθεί.
- Στο κανάλι Β βλέπουμε (στην περιοχή των 20 V) μια γραμμή σταθερής τάσης ίση με την τάση της μπαταρίας.
CAN-low βραχυκυκλωμένο σε συν:
Το CAN-low έχει θετικό κύκλωμα. Εάν η μόνωση πολλών καλωδίων σε μια πλεξούδα καλωδίωσης είναι κατεστραμμένη, η καλωδίωση μπορεί να έρθει σε επαφή μεταξύ τους ή σε μια ECU δημιουργείται βραχυκύκλωμα με θετικό.
Στις δύο παρακάτω μετρήσεις βλέπουμε:
- Υπέρβαση καναλιού: το εύρος τάσης του καναλιού Α (μπλε) πρέπει να αυξηθεί.
- Στο κανάλι Α βλέπουμε (στην περιοχή των 20 V) μια γραμμή σταθερής τάσης ίση με την τάση της μπαταρίας.
CAN-υψηλό βραχυκύκλωμα με CAN-low:
Το CAN-low αλλάζει στο προφίλ τάσης του CAN-high όταν συνδέονται μεταξύ τους. Μπορεί να προκύψει βραχυκύκλωμα μεταξύ CAN-high και CAN-low στην καλωδίωση, όπου η μόνωση και των δύο καλωδίων διαύλου CAN έχει φθαρεί ή λόγω ελαττώματος στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος μιας ECU.
Στην παρακάτω εικόνα βλέπουμε τη μέτρηση δύο καναλιών όπου το CAN υψηλό και χαμηλό βραχυκυκλώνονται μεταξύ τους.
Στο CAN-υψηλό η επικοινωνία πέφτει περιστασιακά:
Η επικοινωνία με μία μονάδα ελέγχου στο CAN υψηλό διακόπτεται. Αυτή η μονάδα ελέγχου δεν στέλνει και λαμβάνει πλέον δεδομένα μέσω του CAN-high, αλλά το CAN-low εξακολουθεί να λειτουργεί. Αυτό σημαίνει ότι η επικοινωνία και η ανάγνωση παραμένουν δυνατά.
Όταν αποσυνδεθεί το βύσμα της αντίστοιχης μονάδας ελέγχου, εξαφανίζονται επίσης τα δεδομένα CAN-low και η διαφορά μεταξύ CAN-high και CAN-low δεν είναι πλέον ορατή.
Στην παρακάτω εικόνα βλέπουμε ότι το CAN-high παραμένει σε εσοχή σε ένα σημείο, ενώ τα δεδομένα αποστέλλονται στο CAN-low.
Στο CAN-low η επικοινωνία πέφτει περιστασιακά:
Η επικοινωνία με μία μονάδα ελέγχου στο CAN-low διακόπτεται. Αυτή η μονάδα ελέγχου δεν στέλνει και λαμβάνει πλέον δεδομένα μέσω του CAN-low, αλλά το CAN-high εξακολουθεί να λειτουργεί. Αυτό σημαίνει ότι η επικοινωνία και η ανάγνωση παραμένουν δυνατά.
Όταν αποσυνδεθεί το βύσμα της αντίστοιχης μονάδας ελέγχου, εξαφανίζονται επίσης τα δεδομένα CAN-high και η διαφορά μεταξύ CAN-high και CAN-low δεν είναι πλέον ορατή.
Στην παρακάτω εικόνα βλέπουμε ότι το CAN-low παραμένει υπολειπόμενο σε ένα σημείο, ενώ τα δεδομένα αποστέλλονται στο CAN-high.
Διάγνωση CAN bus σηματοδοτεί υψηλή ταχύτητα:
Τα ECU για τα οποία έχει μεγάλη σημασία η υψηλή ταχύτητα επικοινωνίας είναι εξοπλισμένα με δίκτυο CAN υψηλής ταχύτητας. Αυτό περιλαμβάνει, για παράδειγμα, την ECU του κινητήρα εσωτερικής καύσης, το αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων, το ABS/ESP/EBS και τους αερόσακους. Ένα δίκτυο υψηλής ταχύτητας είναι πάντα εξοπλισμένο με αντιστάσεις τερματισμού. Ως εκ τούτου, τα σφάλματα στην καλωδίωση και στις μονάδες ECU προκαλούν επίσης διαφορετικό προφίλ τάσης, το οποίο μερικές φορές μπορεί να κάνει τη διάγνωση πιο δύσκολη από ό,τι με ένα δίκτυο άνεσης. Όπως πάντα, εμφανίζεται πρώτα μια κατάσταση χωρίς προβλήματα πριν προχωρήσουμε σε αποτυχίες.
Οι τάσεις ενός δικτύου υψηλής ταχύτητας είναι οι εξής:
- CAN-υψηλό: ρελαντί 2,5 βολτ, ενεργό 3,5;
- CAN-low: ρελαντί 2,5 βολτ, ενεργό 1,5 βολτ.
Όταν το υψηλό και το χαμηλό CAN είναι και τα δύο 2,5 βολτ, ο δίαυλος είναι υπολειπόμενος (σε ηρεμία). Όταν το CAN υψηλό ανεβαίνει και το CAN χαμηλό πέφτει, το λεωφορείο γίνεται κυρίαρχο και σχηματίζεται ένα bit. Η παρακάτω εικόνα δείχνει ένα στιγμιότυπο οθόνης ενός σωστού σήματος διαύλου CAN υψηλής ταχύτητας.
Όταν μετριέται ένα τέτοιο σήμα και είναι ορατός πολύς θόρυβος, συνιστάται να αφαιρέσετε τον φορτιστή μπαταρίας από το όχημα και να συνδέσετε τον παλμογράφο στη γείωση του οχήματος (τα σκοπευτήρια Automotive έχουν σύνδεση "γείωσης" στο πίσω μέρος) και το σήμα μπορεί να γίνει πιο καθαρό με τη συχνότητα του δείγματος. Ο ρυθμός δειγματοληψίας εξομαλύνει το σήμα, επομένως εάν αποκλίνει πολύ από την τυπική τιμή, το σήμα CAN μπορεί να παραμορφωθεί υπερβολικά.
Για λόγους σαφήνειας, στην παρακάτω εικόνα, το CAN-high είναι κόκκινο και το CAN-low είναι μπλε.
βραχυκύκλωμα προς τη γείωση ύψους CAN:
Στο CAN ψηλό υπάρχει βραχυκύκλωμα εδάφους. Εάν η μόνωση έχει καταστραφεί, η καλωδίωση μπορεί να έρθει σε επαφή με το αμάξωμα ή σε μια μονάδα ECU δημιουργείται βραχυκύκλωμα στη γείωση.
Στην παρακάτω μέτρηση μπορείτε να δείτε ότι το CAN-high (κόκκινο) είναι ακριβώς 0 βολτ, επειδή έχει βραχυκύκλωμα στη γείωση. Το CAN-low (μπλε) είναι ελαφρώς πάνω από τη γραμμή μηδέν. Όταν κάνετε ζουμ σε αυτό το σήμα, αυτό θα γινόταν ακόμη πιο ξεκάθαρο. Επειδή το CAN-high είναι ακριβώς 0 volt και το CAN-low είναι μερικά δέκατα του volt υψηλότερο, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το CAN-high έχει βραχυκύκλωμα με τη γείωση.
CAN-χαμηλό βραχυκύκλωμα στη γείωση:
Υπάρχει βραχυκύκλωμα γείωσης στο CAN-low. Εάν η μόνωση έχει καταστραφεί, η καλωδίωση μπορεί να έρθει σε επαφή με το αμάξωμα ή σε μια μονάδα ECU δημιουργείται βραχυκύκλωμα στη γείωση.
Στην παρακάτω μέτρηση βλέπουμε ότι το CAN-low είναι 0 βολτ. Αν και κάποιος θόρυβος είναι ορατός, μπορούμε να το αγνοήσουμε. Το CAN-low βραχυκυκλώνεται στη γείωση. Βλέπουμε ότι η γραμμή υψηλής τάσης CAN συνεχίζει να ανεβαίνει, αλλά αυτό δεν αρκεί για να ξεκινήσει η επικοινωνία. Η εικόνα εύρους δείχνει επίσης ότι το CAN-low είναι πάντα χαμηλότερη τάση από το CAN-high (το κόκκινο είναι πάντα ελαφρώς υψηλότερο από το μπλε), πράγμα που σημαίνει ότι μπορούμε να υποθέσουμε ότι το CAN-low είναι βραχυκυκλωμένο στη γείωση.
CAN-υψηλό βραχυκύκλωμα σε συν:
Στο υψηλό CAN υπάρχει θετικό κλείσιμο. Εάν η μόνωση πολλών καλωδίων σε μια πλεξούδα καλωδίωσης είναι κατεστραμμένη, η καλωδίωση μπορεί να έρθει σε επαφή μεταξύ τους ή σε μια ECU δημιουργείται βραχυκύκλωμα με θετικό.
Στην παρακάτω εικόνα βλέπουμε ένα φαινόμενο που μοιάζει με την κατάσταση στην οποία το CAN-low βραχυκυκλώθηκε στη γείωση. Το CAN-high (κόκκινο) έχει αυξηθεί στην ενσωματωμένη τάση περίπου 12 βολτ. Το CAN-low (μπλε) έχει επίσης αυξηθεί σε τάση και εξακολουθεί να προσπαθεί να επικοινωνήσει χαμηλώνοντας το σήμα. Επειδή δεν υπάρχει επικοινωνία, οι αρνητικές κορυφές τάσης συνεχίζουν να επαναλαμβάνονται.
CAN-low βραχυκυκλωμένο σε συν:
Το CAN-low έχει θετικό κύκλωμα. Εάν η μόνωση πολλών καλωδίων σε μια πλεξούδα καλωδίωσης είναι κατεστραμμένη, η καλωδίωση μπορεί να έρθει σε επαφή μεταξύ τους ή σε μια ECU δημιουργείται βραχυκύκλωμα με θετικό.
Στην παρακάτω μέτρηση βλέπουμε ότι το CAN-high και το CAN-low είναι γύρω στα 12 volt. Ωστόσο, η τάση του CAN-low είναι περίπου 200 mV υψηλότερη από το CAN-high. Το CAN-low έχει ανεβάσει το CAN-υψηλό μαζί του. Αυτό δείχνει ότι το CAN-low βραχυκυκλώνεται με το συν.
CAN-υψηλό βραχυκύκλωμα με CAN-low:
Το CAN-low αλλάζει στο προφίλ τάσης του CAN-high όταν συνδέονται μεταξύ τους. Μπορεί να προκύψει βραχυκύκλωμα μεταξύ CAN-high και CAN-low στην καλωδίωση, όπου η μόνωση και των δύο καλωδίων διαύλου CAN έχει φθαρεί ή λόγω ελαττώματος στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος μιας ECU.
Στην παρακάτω εικόνα βλέπουμε τη μέτρηση δύο καναλιών όπου το CAN-high και το CAN-low βραχυκυκλώνονται μεταξύ τους. Η τάση και στα δύο κανάλια είναι 2,5 βολτ.
Διάγνωση με το πολύμετρο:
Η μέτρηση των επιπέδων τάσης του διαύλου CAN με το πολύμετρο δεν είναι συνετή. Το πολύμετρο εμφανίζει μέσες τιμές σε πολλές μεταβαλλόμενες τάσεις, έτσι ώστε να μην μπορεί να γίνει σωστή διάγνωση. Για τη μέτρηση των τάσεων πρέπει να χρησιμοποιείται ο παλμογράφος.
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το πολύμετρο για να μετρήσουμε τις αντιστάσεις (μόνο) ενός δικτύου CAN υψηλής ταχύτητας με αντιστάσεις τερματισμού. Οι παρακάτω μετρήσεις δείχνουν την ωμική αντίσταση σε τρεις διαφορετικές καταστάσεις: ένα σύστημα που λειτουργεί σωστά, ένα ανοιχτό καλώδιο και ένα βραχυκύκλωμα μεταξύ CAN-high και CAN-low. Σε ένα δίκτυο χαμηλής/μεσαίας (άνεσης), οι αντιστάσεις τερματισμού χρησιμοποιούνται σπάνια και αυτές οι μετρήσεις δεν μπορούν να πραγματοποιηθούν.
Χωρίς παρεμβολές:
Στη σελίδα CAN-bus περιγράφεται ότι υπάρχουν δύο τερματικές αντιστάσεις στο δίκτυο. Και οι δύο τερματικές αντιστάσεις έχουν αντίσταση 120 ohms. Σε ένα σύστημα χωρίς προβλήματα θα μετρήσουμε μια αντίσταση αντικατάστασης 60 ohms μεταξύ CAN-high και CAN-low.
Σημείωση: μπορούμε να το μετρήσουμε μόνο εάν η τροφοδοσία ρεύματος σε όλες τις μονάδες ελέγχου είναι απενεργοποιημένη!
ΔΙΑΚΟΠΗ:
Σε περίπτωση διακοπής σε καλώδιο CAN-high ή CAN-low, δεν μετράμε πλέον την αντίσταση αντικατάστασης των 60 ohms. Στο σχήμα μετράμε μόνο την τιμή της αντίστασης R2 (120 ohms).
Βραχυκύκλωμα:
Στην περίπτωση όπου τα καλώδια διαύλου CAN συνδέονται μεταξύ τους (δηλαδή είναι βραχυκυκλωμένα μεταξύ τους), μετράμε μια τιμή αντίστασης περίπου 0 ohms.
Κατά το επόμενο σφάλμα, διακόπτονται και τα δύο καλώδια CAN. Τώρα θα υπάρχουν πολλές παρεμβολές (θόρυβος) στο λεωφορείο. Οι κόμβοι 1, 3 και 4 μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους με την προϋπόθεση ότι η παρεμβολή και ο προβληματισμός είναι πολύ μεγάλος, προκαλώντας παραμόρφωση των μηνυμάτων. Έτσι, οι κόμβοι 2 και 5 μπορούν επίσης να επικοινωνούν μεταξύ τους με το ίδιο πρόβλημα.
Ορισμένα δίκτυα CAN λειτουργούν επίσης όταν διακόπτεται ένα καλώδιο. Οι κωδικοί σφαλμάτων θα αποθηκευτούν και ο οδηγός θα ενημερώνεται με προειδοποιητικές λυχνίες από μηνύματα από διάφορα συστήματα. Αυτά είναι τα δίκτυα που είναι εξοπλισμένα με πομποδέκτη CAN Fault Tolerante. Ανάλογα με τον πομποδέκτη που χρησιμοποιείται, μπορούν να προκύψουν διαφορετικοί τύποι σφαλμάτων χωρίς να χάνεται η επικοινωνία μεταξύ των κόμβων. Αυτοί οι πομποδέκτες CAN μπορούν επίσης να λειτουργήσουν κανονικά με τις προαναφερθείσες βλάβες με βραχυκυκλώματα προς συν και γείωση (φυσικά με διάφορα μηνύματα σφάλματος).
Σχετική σελίδα:
