Диагностика на повреди в комуникационната система между модулите през DLC конектора

Диагностика на повреди в комуникационната система между модулите през DLC конектора
Диагностика на повреди в комуникационната система между модулите през DLC конектора
Anonim

В днешните превозни средства има голяма нужда от споделяне на информация между различните електронни модули, за да се насърчи перфектното функциониране на техните различни системи. Това обаче беше възможно само чрез партньорството между Bosch и Intel, които през 1987 г. разработиха протокола CAN-bus за автомобилната индустрия.

CAN мрежа – мрежа на контролера или мрежа на контролери, известна още като мултиплексна система, която се отличава от старата електрическа технология, като циркулира много информация между различни системи чрез един канал за предаване на данни, материализиран от два кабела.

Думата BUS е свързана със способността за пренасяне на голямо количество информация. CAN-шината е мрежа, съставена от няколко електронни контролни модула, които комуникират помежду си чрез серийни данни.

Фигура 1 - Основна конфигурация на CAN мрежа

Фигура 1 показва използването на CAN мрежата и в този случай само един модул получава информация от сензорите за въртене и температура (маркирани в сиво) и я изпраща към другия модул през мрежата.

Операция на системата

Въпреки че целта на тази статия не е да обяснява подробно как работи CAN мрежата, ние ще направим кратки коментари, необходими за извършване на диагностиката на този вестник в колоната Техники, в която особеностите и характеристиките на тази система бяха обяснени по много дидактичен начин.

Фигура 2. Примерна CAN мрежова архитектура

Протоколът CAN работи на принципа на мулти-мастер, т.е. всички електронни модули имат еднакво право на достъп до шината и няма един сървър или главен. Едно от предимствата на този тип мрежа е, че ако един от модулите има проблем, останалите продължават да работят нормално.

Докато едно електронно устройство предава информация, всички останали просто четат тази информация в шината. Така, когато единият „говори“, останалите „слушат“. Ако информацията не е важна за даден модул, той слуша, но не запомня; ако информацията е важна за даден модул, той слуша и запомня данните. Фигурата по-долу показва пример за архитектура на CAN мрежата, модулите, които я съставят, и конектора за връзка за данни (DLC).

Мрежите за комуникация на данни осигуряват сигурен и рентабилен начин различните компоненти на автомобила да „разговарят“помежду си и да споделят информация.

Фигури 3 и 4 показват съответно конфигурацията на конвенционална електронна система и електронна система, която използва мрежата за предаване на данни.

Имайте предвид, че приемането на комуникационни мрежи за данни в системата на автомобилната електроника има следните предимства:

• Намаляване на броя на кабелите;

• Намаляване на теглото;

• Намаляване на разходите чрез елиминиране на кабели, сензори и конектори;

• Повишена надеждност на продукта;

• Улеснява диагностиката и ремонта;

• Разрешено е увеличаване на броя на модулите.

На практика производителите на превозни средства основно използват два вида шини: високоскоростни и нискоскоростни, които в сравнение една с друга са от различно естество поради скоростта на предаване на данни, характеристиките на сигнала и поведението, осигуряване на бърз и ефективен обмен на информация между устройствата.

Нискоскоростна CAN мрежа

Нискоскоростната шина се използва в приложения, където не се изисква висока скорост на данни, което позволява използването на по-малко сложни компоненти. Обикновено се използва за контролирани от оператора функции, където необходимото време за реакция е по-бавно от необходимото за динамично управление на автомобила.

Мрежата за серийни данни с ниска скорост се състои от шина, поддържана от един проводник, със спомагателно устройство с високо напрежение. По време на работа на автомобила символите с данни (1s и 0s) се предават последователно при нормално ниво от 33,3 Kbit/s. За компонентно програмиране може да се използва специален режим с висока скорост на данни от 83,3 Kbit/s.

Фигура 5. Нискоскоростен CAN мрежов сигнал

Фигура 5 показва нискоскоростния CAN мрежов сигнал с помощта на осцилоскоп, сигналът е уловен през пин 1 на конектора за връзка за данни (DLC).

Високоскоростна CAN мрежа

Високоскоростната CAN мрежа се използва, когато данните трябва да се обменят с достатъчно висока скорост, за да се сведе до минимум закъснението между появата на промяна на стойността на сензора и приемането на тази информация от контролно устройство. Състои се от двойка усукани кабели, идентифицирани като CAN-High и CAN-Low, а в краищата, между CAN-High и CAN-Low, има 120 Ω крайни резистори или два, свързани последователно, от 60 Ω.

Данните се предават последователно със скорост от 500 килобита в секунда. Логическите състояния са представени от разликата в напрежението между CAN-High CAN-Low.

Логическо състояние '1' възниква, когато CAN-High и CAN-Low не са активирани; двете сигнални вериги са на едно и също напрежение; разликата в напрежението трябва да бъде приблизително 0 волта;

Логическо състояние '0' възниква, когато CAN-High и CAN-Low са активирани; в този случай сумата от техните напрежения трябва да бъде приблизително 5 волта. На следващата фигура виждаме крайните резистори и стойността на съпротивлението между CAN-High и CAN-Low.

Високоскоростната CAN мрежа използва преплетени кабели, както е показано на фигурата по-долу, за да се избегнат електромагнитни смущения, които биха могли да повлияят на предаването на данни, причинявайки различни системни аномалии.

Следващата фигура показва високоскоростния сигнал на CAN мрежата, уловен от осцилоскоп през щифтове 6 и 14 на конектора за връзка за данни (DLC).

Фигура 6. Електрическо съпротивление между CAN-High и CAN-Low мрежи и крайни резистори

Основната характеристика на сигналите, идващи от преплетените кабели CAN-High и CAN-low, представени съответно от канали 1 (синьо) и 2 (червено), е огледалното отразяване между тях. Ако това огледално отразяване не се наблюдава по време на целия кадър, това е силна индикация за повреда в комуникацията между модулите и следователно ще бъде генериран специфичен код за грешка, който ще ръководи ремонтника в диагностичната процедура.

Конектор за връзка за данни (DLC)

Съединителят за връзка за данни (DLC) е стандартизиран съединител с 16 кухини. Дизайнът и местоположението на конектора се диктуват от индустриален стандарт и трябва да предоставите следното:

• Терминал 1- Комуникационен терминал Нискоскоростна CAN мрежа;

• Терминал 2 - комуникационен терминал клас 2;

• Клема 4 - Клема за заземяване на диагностичния инструмент;

• Клема 5 - Заземяваща клема на общия сигнал;

• Клема 6- Клема (+) на високоскоростната CAN мрежова серийна шина за данни;

• Клема 14- Клема (-) на високоскоростната CAN мрежова серийна шина за данни;

• Клема 16 - Захранване на диагностичния инструмент, клема за положително напрежение на батерията.

Фигура 9. Позициониране на щифтовете на DLC конектора

Фигура 9 показва разположението на щифта на DLC конектора.

Кодове за грешка от тип Uxxxx

Тези кодове са предназначени да улеснят диагностиката и ремонта на комуникационните мрежи, налични в превозните средства. Те помагат да се определи отправна точка за диагностициране на CAN мрежи (високи и ниски скорости), чрез тях сервизът ще може да анализира функционирането на конекторите и електрическите кабели, които са част от системата.

Вижте фигура 10 за някои примери за кодове на тип Uxxxx с тяхното значение:

Фигура 10. Кодове за грешки и техните описания

Системна диагностика

След описанието на комуникационните мрежи между модулите, конектора за връзка за данни (DLC) и накрая, кодовете за грешка тип Uxxxx, беше време да приложим диагностичните процедури, за да помогнем на ремонтника, когато се сблъска с повреда в този тип система.

Диагностика с мултиметър CAN мрежа ниска скорост чрез DLC конектор

Метод 1. Използвайки осцилоскоп в обхвата на директно напрежение (VDC), извършете измерването на пин 1 на конектора за връзка за данни (DLC). След включване на запалването или стартиране на автомобила стойността на напрежението на сигнала се активира и ще бъде около 4,0 V и може леко да надвиши тази стойност, както е показано на фигура 11.

Фигура 11. Нискоскоростен CAN мрежов сигнал със средни и максимални стойности на напрежението

Метод 2. С помощта на мултиметър на скалата за непрекъснато напрежение (VDC), включете запалването или стартирайте автомобила и измерете между щифтове 1 и 5 на конектора за връзка за данни (DLC), намерената стойност трябва да е между 1,8 до 2,5 V.

Фигури 12 и 13 показват съответно свързването на кабелите на мултиметъра към DLC конектора и стойността на напрежението, показана на неговия дисплей.

Диагностика с мултиметър CAN Network High Speed ​​​​през DLC конектора

За да се извърши диагностика на високоскоростната CAN мрежа, с помощта на мултицет, се извършват две измервания на DLC конектора, които ще бъдат описани по-долу:

Първо измерване - Конфигуриране на мултиметъра за измерване на електрическо съпротивление и след това поставяне на неговите сонди в щифтове 6 и 14 на DLC конектора, намерената стойност обаче трябва да бъде около 60 ома, ако има някаква аномалия в системата, тази стойност ще бъде около 120 ома, идентифицирайки отворена верига някъде в мрежата.

Внимание: това измерване трябва да се извърши при изключен акумулатор на автомобила, в противен случай мултиметърът ще се повреди и/или ще се покаже стойност, различна от посочената, което ще доведе до грешка в диагностиката.

Както е показано на фигури 14, 15 и 16 по-долу:

Второ измерване - При изключено запалване измерете напрежението на щифтове 6 и 14 на DLC конектора, наблюдавайте дали намерените стойности са практически еднакви; разликата в напрежението между тях трябва да бъде приблизително 0 волта.Сега при включено запалване проверете дали сумата от напреженията, намерени на щифтове 6 и 14, има стойност приблизително 5 волта.

Ако тази стойност не бъде намерена, това е индикация, че високоскоростната CAN мрежа е дефектна.

Следващите фигури показват в детайли както свързването на сондите на мултиметъра към DLC конектора, така и стойността на напрежението, показана на дисплея.

При изключено запалване - Наблюдавайки стойностите на напрежението от щифтове 6 и 14, те имат една и съща стойност на напрежението, тоест 2,1 волта, и разликата между тях е 0 волта; демонстриращи, че системата работи перфектно (снимки 17 до 20).

При включено запалване - Анализирайки намерените стойности, виждаме, че тяхната сума е приблизително 5 волта; проверка дали системата е в перфектно работно състояние (снимки 21 до 24).

За всички тези представени идеи ние отбелязваме, че появата на автомобилни мрежи беше истински вододел в автомобилната индустрия, тъй като осигури технологичното развитие на сегашните превозни средства.Видяхме също нейната работа, основните типове архитектура, както и специфичните кодове за грешки на тази система. И преди всичко, ние представяме диагностичните процедури, опитвайки се да улесним живота на майстора, когато се сблъска с повреди в тази система в ежедневната си работа в сервиза, колкото е възможно по-лесен.

Ще се видим следващия път.

Популярна тема