Subiecte:
- introducere
- Diagnoza magistrala CAN semnalizează viteză mică/medie
- Autobuzul CAN de diagnosticare semnalează viteză mare
- Diagnosticul cu multimetrul
Introducere:
Dacă există suspiciunea că există o defecțiune în magistrala CAN, se poate face o diagnoză prin, printre altele, măsurarea nivelurilor de tensiune pe fire.
Conținutul mesajului CAN bus nu este inițial important. Putem efectua măsurători pe firele magistralei CAN atât cu multimetrul, cât și cu osciloscopul. Măsurătorile cu multimetrul au o limitare; la măsurarea tensiunilor este indicată doar o valoare medie. Multimetrul este suficient într-o măsură limitată atunci când se măsoară o întrerupere sau un scurtcircuit. Osciloscopul este necesar pentru a măsura nivelurile de tensiune și pentru a evalua dacă semnalul are o cale curată.
Cum funcționează un sistem CAN bus și cum sunt structurate mesajele este explicat pe pagină Autobuzul CAN. Această pagină se concentrează pe măsurarea magistralei CAN cu osciloscop și multimetru și sunt descrise posibile defecțiuni și cauze.
Diagnosticare semnale CAN bus viteză mică/medie:
Cu un osciloscop cu două canale, CAN-high și CAN-low pot fi măsurate simultan în raport cu pământul. Cele două imagini de mai jos arată semnalul magistralei CAN al magistralei de confort. Aceasta se mai numește și „viteză mică” sau „viteză medie”. Deseori găsim această rețea în electronica de confort, de exemplu electronica ușii, BCM, unitatea de control al aerului condiționat și tabloul de bord. Tensiunile sunt următoarele:
- CAN-low: în repaus 0 volți, activ 4 volți;
- CAN-high: inactiv 5 volți, activ 1 volți.
Când setăm liniile zero ale ambelor canale de măsurare la aceeași înălțime a axelor Y, semnalele fuzionează. Prin urmare, este recomandabil să mutați axa Y a CAN-low în sus pentru citire. În a doua imagine de mai jos, liniile zero și-au schimbat înălțimea, astfel încât profilul de tensiune al CAN high și low poate fi comparat corect.
Vă rugăm să rețineți: rețelele CAN de viteză mică și medie nu sunt adesea echipate cu rezistențe de terminare, spre deosebire de rețeaua CAN de mare viteză. Prin urmare, măsurătorile efectuate asupra unei defecțiuni sunt și ele diferite. Această secțiune arată posibilele întreruperi ale rețelei de viteză mică și medie, iar secțiunea următoare arată rețeaua de mare viteză.
CAN-înalt scurtcircuitat la masă:
În CAN high există un scurtcircuit la sol. Dacă izolația este deteriorată, cablajul poate intra în contact cu caroseria, sau într-o ECU se produce un scurtcircuit la masă.
În măsurarea de mai jos vedem o linie de tensiune constantă pe canalul B care este de 0 volți.
CAN-low scurtcircuitat la masă:
Există un scurtcircuit la masă în CAN-low. Dacă izolația este deteriorată, cablajul poate intra în contact cu caroseria, sau într-o ECU se produce un scurtcircuit la masă.
În măsurarea de mai jos vedem o linie de tensiune constantă pe canalul A care este de 0 volți.
CAN-high scurtcircuitat la plus:
În marea CAN există o închidere pozitivă. Dacă izolația mai multor fire dintr-un cablaj este deteriorată, cablajul poate intra în contact unul cu celălalt, sau într-un ECU se produce un scurtcircuit cu pozitiv.
În cele două măsurători de mai jos vedem:
- Supragamă de canal: intervalul de tensiune al canalului B (roșu) trebuie mărit;
- Pe canalul B vedem (în domeniul de 20 V) o linie de tensiune constantă care este egală cu tensiunea bateriei.
CAN-low scurtcircuitat la plus:
CAN-low are un circuit pozitiv. Dacă izolația mai multor fire dintr-un cablaj este deteriorată, cablajul poate intra în contact unul cu celălalt, sau într-o ECU se produce un scurtcircuit cu pozitiv.
În cele două măsurători de mai jos vedem:
- Supragamă de canal: intervalul de tensiune al canalului A (albastru) trebuie mărit;
- Pe canalul A vedem (în domeniul de 20 V) o linie de tensiune constantă care este egală cu tensiunea bateriei.
CAN-high scurtcircuitat cu CAN-low:
CAN-low se modifică la profilul de tensiune al CAN-high atunci când se conectează unul la celălalt. Un scurtcircuit între CAN-high și CAN-low poate apărea în cablare, unde izolația ambelor fire CAN bus s-a uzat sau din cauza unui defect la placa de circuit imprimat a unui ECU.
În imaginea de mai jos vedem măsurarea cu două canale în care CAN high și low sunt scurtcircuitate unul cu celălalt.
Comunicarea CAN-high scade ocazional:
Comunicarea cu o unitate de control în CAN high este întreruptă. Această unitate de control nu mai trimite și primește date prin CAN-high, dar CAN-low încă funcționează. Aceasta înseamnă că comunicarea și lectura rămân posibile.
Când ștecherul unității de control relevante este deconectat, datele CAN-low dispar și diferența dintre CAN-high și CAN-low nu mai este vizibilă.
În imaginea de mai jos vedem că CAN-high rămâne încastrat într-un punct, în timp ce datele sunt trimise pe CAN-low.
Comunicarea CAN-low scade ocazional:
Comunicarea cu o unitate de control din CAN-low este întreruptă. Această unitate de control nu mai trimite și primește date prin CAN-low, dar CAN-high încă funcționează. Aceasta înseamnă că comunicarea și lectura rămân posibile.
Când ștecherul unității de control relevante este deconectat, datele CAN-high dispar și diferența dintre CAN-high și CAN-low nu mai este vizibilă.
În imaginea de mai jos vedem că CAN-low rămâne recesiv la un moment dat, în timp ce datele sunt trimise pe CAN-high.
Autobuzul CAN de diagnosticare semnalează viteză mare:
ECU-urile pentru care o viteză mare de comunicare este de mare importanță sunt echipate cu o rețea CAN de mare viteză. Aceasta include, de exemplu, ECU-ul motorului cu ardere, transmisia automată, ABS/ESP/EBS și airbag-urile. O rețea de mare viteză este întotdeauna echipată cu rezistențe de terminare. Defecțiunile cablajului și ale ECU-urilor cauzează, de asemenea, un profil de tensiune diferit, ceea ce poate face uneori mai dificil de diagnosticat decât în cazul unei rețele de confort. Ca întotdeauna, o situație fără probleme este afișată mai întâi înainte de a trece la eșecuri.
Tensiunile unei rețele de mare viteză sunt următoarele:
- CAN-high: inactiv 2,5 volți, activ 3,5;
- CAN-low: inactiv 2,5 volți, activ 1,5 volți.
Când CAN high și low sunt ambele de 2,5 volți, magistrala este recesivă (în repaus). Când CAN-ul ridicat crește și CAN scăzut scade, magistrala devine dominantă și se formează un bit. Imaginea de mai jos arată o captură de ecran a unui semnal corect al magistralei CAN de mare viteză.
Când se măsoară un astfel de semnal și este vizibil mult zgomot, este recomandabil să scoateți încărcătorul de baterie din vehicul și să conectați osciloscopul la pământul vehiculului (osciloscopul Automotive are o conexiune „împământare” pe spate) și semnalul poate fi făcut mai pur cu frecvența de probă. Frecvența de eșantionare netezește semnalul, așa că dacă se abate prea mult de la valoarea standard, semnalul CAN se poate distorsiona prea mult.
Pentru claritate, în imaginea de mai jos, CAN-high este roșu și CAN-low este albastru.
CAN-înalt scurtcircuitat la masă:
În CAN high există un scurtcircuit la sol. Dacă izolația este deteriorată, cablajul poate intra în contact cu caroseria, sau într-o ECU se produce un scurtcircuit la masă.
În măsurarea de mai jos puteți vedea că CAN-high (roșu) este exact 0 volți, deoarece are un scurtcircuit la masă. CAN-low (albastru) este ușor deasupra liniei zero. Când măriți acest semnal, acest lucru ar deveni și mai clar. Deoarece CAN-high este exact 0 volți și CAN-low este cu câteva zecimi de volt mai mare, putem concluziona că CAN-high are un scurtcircuit cu masă.
CAN-low scurtcircuitat la masă:
Există un scurtcircuit la masă în CAN-low. Dacă izolația este deteriorată, cablajul poate intra în contact cu caroseria, sau într-o ECU se produce un scurtcircuit la masă.
În măsurarea de mai jos vedem că CAN-low este 0 volți. Deși ceva zgomot este vizibil, putem ignora asta. CAN-low este scurtcircuitat la masă. Vedem că linia de înaltă tensiune CAN continuă să crească, dar asta nu este suficient pentru a începe comunicarea. Imaginea de aplicare arată, de asemenea, că CAN-low este întotdeauna o tensiune mai mică decât CAN-high (roșul este întotdeauna puțin mai mare decât albastru), ceea ce înseamnă că putem presupune că CAN-low este scurtcircuitat la masă.
CAN-high scurtcircuitat la plus:
În marea CAN există o închidere pozitivă. Dacă izolația mai multor fire dintr-un cablaj este deteriorată, cablajul poate intra în contact unul cu celălalt, sau într-un ECU se produce un scurtcircuit cu pozitiv.
În imaginea de mai jos vedem un fenomen care seamănă cu situația în care CAN-low a fost scurtcircuitat la masă. CAN-high (roșu) a crescut la tensiunea de la bord de aproximativ 12 volți. CAN-low (albastru) a crescut și el în tensiune și încă încearcă să comunice prin scăderea semnalului. Deoarece nu se stabilește nicio comunicare, vârfurile de tensiune negative continuă să se repete.
CAN-low scurtcircuitat la plus:
CAN-low are un circuit pozitiv. Dacă izolația mai multor fire dintr-un cablaj este deteriorată, cablajul poate intra în contact unul cu celălalt, sau într-o ECU se produce un scurtcircuit cu pozitiv.
În măsurarea de mai jos vedem că CAN-high și CAN-low sunt în jur de 12 volți. Cu toate acestea, tensiunea CAN-low este cu aproximativ 200 mV mai mare decât CAN-high. CAN-low a crescut CAN-high împreună cu acesta. Acest lucru arată că CAN-low este scurtcircuitat cu plus.
CAN-high scurtcircuitat cu CAN-low:
CAN-low se modifică la profilul de tensiune al CAN-high atunci când se conectează unul la celălalt. Un scurtcircuit între CAN-high și CAN-low poate apărea în cablare, unde izolația ambelor fire CAN bus s-a uzat sau din cauza unui defect la placa de circuit imprimat a unui ECU.
În imaginea de mai jos vedem măsurarea cu două canale în care CAN-high și CAN-low sunt scurtcircuitate unul cu celălalt. Tensiunea pe ambele canale este de 2,5 volți.
Diagnosticul cu multimetrul:
Măsurarea nivelurilor de tensiune magistrală CAN cu multimetrul este neînțeleaptă. Multimetrul afișează valori medii la mai multe tensiuni diferite, astfel încât nu se poate face o diagnoză corectă. Osciloscopul trebuie folosit pentru a măsura tensiunile.
Putem folosi multimetrul pentru a măsura rezistențele (doar) unei rețele CAN de mare viteză cu rezistențe de terminare. Măsurătorile de mai jos arată rezistența ohmică în trei situații diferite: un sistem care funcționează corect, un fir întrerupt și un scurtcircuit între CAN-high și CAN-low. Într-o rețea joasă/medie (confort), rezistențele de terminare sunt rareori utilizate, iar aceste măsurători nu pot fi efectuate.
Fără interferențe:
Pe pagina CAN-bus se descrie că în rețea există două rezistențe de terminare. Ambele rezistențe de terminare au o rezistență de 120 ohmi. Într-un sistem fără probleme vom măsura o rezistență de înlocuire de 60 ohmi între CAN-high și CAN-low.
Vă rugăm să rețineți: putem măsura acest lucru numai dacă sursa de alimentare a tuturor unităților de control este oprită!
Întrerupere:
În cazul unei întreruperi a unui fir CAN-high sau CAN-low, nu mai măsurăm rezistența de înlocuire de 60 ohmi. În figură măsuram doar valoarea rezistenței R2 (120 ohmi).
Scurt circuit:
În situația în care firele magistralei CAN se conectează între ele (adică sunt scurtcircuitate între ele), măsuram o valoare a rezistenței de aproximativ 0 ohmi.
În timpul următoarei erori, ambele fire CAN sunt întrerupte. Acum vor fi multe interferențe (zgomot) pe autobuz. Nodurile 1, 3 și 4 pot comunica între ele cu condiția ca interferența și reflexia să fie prea mari, determinând distorsionarea mesajelor. Astfel, nodurile 2 și 5 pot comunica, de asemenea, între ele sub rezerva aceleiași probleme.
Unele rețele CAN funcționează și atunci când un fir este întrerupt. Codurile de eroare vor fi stocate și șoferul va fi informat cu lumini de avertizare prin mesaje de la diverse sisteme. Acestea sunt rețelele care sunt echipate cu un transceiver CAN Fault Tolerante. În funcție de transceiver-ul utilizat, pot apărea diferite tipuri de erori fără a pierde comunicarea între noduri. Aceste transceiver CAN pot funcționa normal și cu defecțiunile menționate mai sus cu scurtcircuite la plus și masă (desigur cu diverse mesaje de eroare).
Pagina înrudită:
