Thèmes:
- Préface
- Le bus CAN de diagnostic signale une vitesse faible/moyenne
- Le bus CAN de diagnostic signale une vitesse élevée
- Diagnostic avec le multimètre
Préface:
En cas de suspicion d'un dysfonctionnement du bus CAN, un diagnostic peut être établi, entre autres, en mesurant les niveaux de tension sur les fils.
Le contenu du message du bus CAN n'a initialement pas d'importance. Nous pouvons effectuer des mesures sur les fils du bus CAN avec le multimètre et l'oscilloscope. Les mesures avec le multimètre ont une limite ; lors de la mesure des tensions, seule une valeur moyenne est indiquée. Le multimètre suffit dans une certaine mesure pour mesurer une interruption ou un court-circuit. L'oscilloscope est nécessaire pour mesurer les niveaux de tension et évaluer si le signal a un chemin propre.
Le fonctionnement d'un système de bus CAN et la structure des messages sont expliqués sur la page Bus CAN. Cette page se concentre sur la mesure du bus CAN avec le oscilloscope et multimètre et les dysfonctionnements et causes possibles sont décrits.
Diagnostic bus CAN signaux vitesse faible/moyenne :
Avec un oscilloscope à deux canaux, le CAN-high et le CAN-low peuvent être mesurés simultanément par rapport à la terre. Les deux images d'oscilloscope ci-dessous montrent le signal du bus CAN du bus confort. C'est ce qu'on appelle aussi la « vitesse basse » ou la « vitesse moyenne ». On retrouve souvent ce réseau dans l'électronique de confort, par exemple l'électronique de porte, le BCM, la centrale de climatisation et le tableau de bord. Les tensions sont les suivantes :
- CAN-low : au repos 0 volt, actif 4 volts ;
- CAN-high : inactif 5 volts, actif 1 volt.
Lorsque nous réglons les lignes zéro des deux canaux de mesure à la même hauteur des axes Y, les signaux fusionnent. Il est donc conseillé de déplacer l'axe Y du CAN-low vers le haut pour la lecture. Dans la deuxième image ci-dessous, les lignes zéro ont changé de hauteur, de sorte que le profil de tension du CAN haut et bas puisse être comparé correctement.
Attention : les réseaux CAN bas et moyen débit ne sont souvent pas équipés de résistances de terminaison, contrairement au réseau CAN haut débit. Les mesures effectuées sur un défaut sont donc également différentes. Cette section présente les perturbations possibles du réseau bas et moyen débit, et la section suivante présente le réseau haut débit.
CAN-high court-circuité à la masse :
Dans le plus haut du CAN, il y a un short au sol. Si l'isolation est endommagée, le câblage peut entrer en contact avec la carrosserie ou, dans un calculateur, un court-circuit est créé avec la masse.
Dans la mesure ci-dessous, nous voyons une ligne de tension constante sur le canal B qui est de 0 volt.
CAN-low court-circuité à la masse :
Il y a un court-circuit à la masse dans le CAN-low. Si l'isolation est endommagée, le câblage peut entrer en contact avec la carrosserie ou, dans un calculateur, un court-circuit est créé avec la masse.
Dans la mesure ci-dessous, nous voyons une ligne de tension constante sur le canal A qui est de 0 volt.
CAN-high court-circuité vers plus :
Au plus haut du CAN, il y a une clôture positive. Si l'isolation de plusieurs fils dans un faisceau de câbles est endommagée, les câbles peuvent entrer en contact les uns avec les autres ou, dans un ECU, un court-circuit se produit avec le positif.
Dans les deux mesures ci-dessous, nous voyons :
- Dépassement du canal : la plage de tension du canal B (rouge) doit être augmentée ;
- Sur le canal B, nous voyons (dans la plage 20 V) une ligne de tension constante égale à la tension de la batterie.
CAN-bas court-circuité vers plus :
Le CAN-low a un circuit positif. Si l'isolation de plusieurs fils dans un faisceau de câbles est endommagée, les câbles peuvent entrer en contact les uns avec les autres ou, dans un ECU, un court-circuit se produit avec le positif.
Dans les deux mesures ci-dessous, nous voyons :
- Dépassement du canal : la plage de tension du canal A (bleu) doit être augmentée ;
- Sur le canal A, nous voyons (dans la plage 20 V) une ligne de tension constante égale à la tension de la batterie.
CAN-high court-circuité avec CAN-low :
Le CAN-low change le profil de tension du CAN-high lorsqu'ils se connectent les uns aux autres. Un court-circuit entre CAN-high et CAN-low peut se produire dans le câblage, lorsque l'isolation des deux fils du bus CAN est usée, ou en raison d'un défaut dans le circuit imprimé d'un ECU.
Dans l'image ci-dessous, nous voyons la mesure à deux canaux où les CAN haut et bas sont court-circuités l'un avec l'autre.
Sur CAN-high, la communication chute occasionnellement :
La communication avec une unité de contrôle dans le CAN High est interrompue. Cette unité de contrôle n'envoie et ne reçoit plus de données via le CAN-high, mais le CAN-low fonctionne toujours. Cela signifie que la communication et la lecture restent possibles.
Lorsque la fiche de l'unité de commande correspondante est débranchée, les données CAN-low disparaissent également et la différence entre CAN-high et CAN-low n'est plus visible.
Dans l'image ci-dessous, nous voyons que le CAN-high reste en retrait en un point, tandis que les données sont envoyées sur le CAN-low.
Sur CAN-low, la communication chute occasionnellement :
La communication avec une unité de contrôle dans le CAN-low est interrompue. Cette unité de contrôle n'envoie et ne reçoit plus de données via le CAN-low, mais le CAN-high fonctionne toujours. Cela signifie que la communication et la lecture restent possibles.
Lorsque la fiche de l'unité de commande correspondante est débranchée, les données CAN-high disparaissent également et la différence entre CAN-high et CAN-low n'est plus visible.
Dans l'image ci-dessous, nous voyons que le CAN-low reste récessif à un moment donné, tandis que les données sont envoyées sur le CAN-high.
Le bus CAN de diagnostic signale une vitesse élevée :
Les calculateurs pour lesquels une vitesse de communication élevée est d'une grande importance sont équipés d'un réseau CAN à haut débit. Cela inclut, par exemple, l'ECU du moteur à combustion, la transmission automatique, l'ABS/ESP/EBS et les airbags. Un réseau à haut débit est toujours équipé de résistances de terminaison. Les défauts du câblage et des calculateurs provoquent donc également un profil de tension différent, ce qui peut parfois rendre le diagnostic plus difficile qu'avec un réseau de confort. Comme toujours, une situation sans problème est d'abord affichée avant de procéder aux échecs.
Les tensions d'un réseau haut débit sont les suivantes :
- CAN-high : inactif 2,5 volts, actif 3,5 ;
- CAN-low : inactif 2,5 volts, actif 1,5 volts.
Lorsque CAN haut et bas sont tous deux de 2,5 volts, le bus est récessif (au repos). Lorsque le CAN haut monte et le CAN bas descend, le bus devient dominant et un bit se forme. L'image ci-dessous montre une capture d'écran d'un signal de bus CAN haute vitesse correct.
Lorsqu'un tel signal est mesuré et que beaucoup de bruit est visible, il est conseillé de retirer le chargeur de batterie du véhicule et de connecter l'oscilloscope à la masse du véhicule (les oscilloscopes automobiles ont une connexion « masse » à l'arrière) et le signal peut être rendu plus pur avec la fréquence d'échantillonnage. La fréquence d'échantillonnage lisse le signal, donc si elle s'écarte trop de la valeur standard, le signal CAN peut trop se déformer.
Pour plus de clarté, dans l'image ci-dessous, CAN-high est rouge et CAN-low est bleu.
CAN-high court-circuité à la masse :
Dans le plus haut du CAN, il y a un short au sol. Si l'isolation est endommagée, le câblage peut entrer en contact avec la carrosserie ou, dans un calculateur, un court-circuit est créé avec la masse.
Dans la mesure ci-dessous, vous pouvez voir que CAN-high (rouge) est exactement de 0 volt, car il présente un court-circuit avec la masse. CAN-low (bleu) est légèrement au-dessus de la ligne zéro. En zoomant sur ce signal, cela deviendrait encore plus clair. Étant donné que CAN-high est exactement de 0 volt et que CAN-low est supérieur de quelques dixièmes de volt, nous pouvons conclure que CAN-high présente un court-circuit avec la masse.
CAN-low court-circuité à la masse :
Il y a un court-circuit à la masse dans le CAN-low. Si l'isolation est endommagée, le câblage peut entrer en contact avec la carrosserie ou, dans un calculateur, un court-circuit est créé avec la masse.
Dans la mesure ci-dessous, nous voyons que CAN-low est de 0 volt. Bien qu’un certain bruit soit visible, nous pouvons l’ignorer. CAN-low est court-circuité à la masse. Nous voyons la ligne CAN-haute tension continuer à monter, mais cela ne suffit pas pour démarrer la communication. L'image de l'oscilloscope montre également que CAN-low a toujours une tension inférieure à CAN-high (le rouge est toujours légèrement supérieur au bleu), ce qui signifie que nous pouvons supposer que CAN-low est court-circuité à la terre.
CAN-high court-circuité vers plus :
Au plus haut du CAN, il y a une clôture positive. Si l'isolation de plusieurs fils dans un faisceau de câbles est endommagée, les câbles peuvent entrer en contact les uns avec les autres ou, dans un ECU, un court-circuit se produit avec le positif.
Dans l'image ci-dessous, nous voyons un phénomène qui ressemble à la situation dans laquelle CAN-low a été court-circuité à la terre. CAN-high (rouge) a atteint la tension de bord d'environ 12 volts. CAN-low (bleu) a également augmenté en tension et essaie toujours de communiquer en abaissant le signal. Aucune communication n’étant établie, les pics de tension négatifs continuent de se répéter.
CAN-bas court-circuité vers plus :
Le CAN-low a un circuit positif. Si l'isolation de plusieurs fils dans un faisceau de câbles est endommagée, les câbles peuvent entrer en contact les uns avec les autres ou, dans un ECU, un court-circuit se produit avec le positif.
Dans la mesure ci-dessous, nous voyons que CAN-high et CAN-low sont d'environ 12 volts. Cependant, la tension du CAN-low est d'environ 200 mV supérieure à celle du CAN-high. CAN-low a également élevé CAN-high. Cela montre que CAN-low est court-circuité avec le plus.
CAN-high court-circuité avec CAN-low :
Le CAN-low change le profil de tension du CAN-high lorsqu'ils se connectent les uns aux autres. Un court-circuit entre CAN-high et CAN-low peut se produire dans le câblage, lorsque l'isolation des deux fils du bus CAN est usée, ou en raison d'un défaut dans le circuit imprimé d'un ECU.
Dans l'image ci-dessous, nous voyons la mesure à deux canaux où CAN-high et CAN-low sont court-circuités l'un avec l'autre. La tension sur les deux canaux est de 2,5 volts.
Diagnostic avec le multimètre :
Mesurer les niveaux de tension du bus CAN avec le multimètre n’est pas judicieux. Le multimètre affiche des valeurs moyennes à de nombreuses tensions variables, de sorte qu'un diagnostic correct ne peut pas être établi. L'oscilloscope doit être utilisé pour mesurer les tensions.
Nous pouvons utiliser le multimètre pour mesurer les résistances (uniquement) d'un réseau CAN haut débit avec des résistances de terminaison. Les mesures ci-dessous montrent la résistance ohmique dans trois situations différentes : un système fonctionnant correctement, un fil ouvert et un court-circuit entre CAN-high et CAN-low. Dans un réseau faible/moyen (confort), les résistances de terminaison sont rarement utilisées et ces mesures ne peuvent pas être effectuées.
Sans interférence :
Sur la page CAN-bus il est décrit qu'il y a deux résistances de terminaison dans le réseau. Les résistances de terminaison ont toutes deux une résistance de 120 ohms. Dans un système sans problème, nous mesurerons une résistance de remplacement de 60 ohms entre CAN-high et CAN-low.
Attention : nous ne pouvons mesurer cela que si l'alimentation électrique de toutes les unités de commande est coupée !
Interruption:
En cas de coupure d'un fil CAN-high ou CAN-low, nous ne mesurons plus la résistance de remplacement de 60 ohms. Sur la figure nous mesurons uniquement la valeur de la résistance R2 (120 ohms).
Court-circuit:
Dans la situation où les fils du bus CAN se connectent les uns aux autres (c'est-à-dire sont en court-circuit les uns aux autres), nous mesurons une valeur de résistance d'environ 0 ohm.
Lors du défaut suivant, les deux fils CAN sont interrompus. Il y aura désormais beaucoup d'interférences (bruit) dans le bus. Les nœuds 1, 3 et 4 peuvent communiquer entre eux à condition que les interférences et les réflexions soient trop importantes, entraînant une distorsion des messages. Ainsi, les nœuds 2 et 5 peuvent également communiquer entre eux sous réserve du même problème.
Certains réseaux CAN fonctionnent également lorsqu'un fil est interrompu. Les codes d'erreur seront stockés et le conducteur sera informé par des voyants d'avertissement par des messages provenant de divers systèmes. Ce sont les réseaux qui sont équipés d’un émetteur-récepteur CAN à tolérance de pannes. Selon l'émetteur-récepteur utilisé, différents types d'erreurs peuvent survenir sans perte de communication entre les nœuds. Ces émetteurs-récepteurs CAN peuvent également fonctionner normalement avec les défauts mentionnés ci-dessus avec des courts-circuits au plus et à la masse (bien sûr avec divers messages d'erreur).
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