Еще раз о диагностике CAN-шины
В предыдущей статье мы поговорили о проблемах в шине передачи данных CAN, возникших в результате износа аккумуляторной батареи и просадки питающего напряжения при запуске ниже порога работоспособности шины. Сегодня продолжим разговор о CAN-шине, но немного в другом ключе: прежде всего вспомним принцип ее работы, а затем рассмотрим один из случаев топологии шины и разберем осциллограмму дефекта.
Эта шина используется чаще всего как средство обмена данными в системах, для которых критично быстродействие и время принятия решения. Таковыми являются, например, система управления движением, объединяющая между собой блоки управления двигателем, автоматической трансмиссией, антиблокировочной системой тормозов, усилителем руля и т.п.
Конструктивно шина представляет собой неэкранированную витую пару. Провода шины называются CAN High и CAN Low.
Шина может находиться в двух состояниях:
- Рецессивное состояние, или логическая единица. Оба провода в этой ситуации имеют практически одинаковый потенциал: и на проводе CAN High, и на проводе CAN Low присутствует около 2 , 5 В. В рецессивном состоянии шина может находиться сколь угодно долго, хотя в реальности этого не происходит, ведь рецессивное состояние – это всего лишь пауза между сеансами передачи информации.
- Доминантное состояние, или логический ноль. В него шина переходит тогда, когда один из входящих в сеть блоков управления начинает передачу данных. Потенциалы на проводах шины меняются следующим образом: на проводе CAN High потенциал повышается на один вольт, на проводе CAN Low наоборот, становится на один вольт ниже.
Рассмотрим форму сигнала шины, чтобы обосновать ее помехоустойчивость:
На рисунке показаны доминантный и рецессивный уровни шины, а также воздействие на шину электромагнитной помехи. Особенностью обработки сигналов шины является то, что в расчет берется не сам уровень сигнала, а разница уровней между проводами CAN High и CAN Low. При рецессивном уровне эта разница близка к нулю, при доминантном уровне она максимальна.
В витой паре провода располагаются очень близко друг к другу. Если возникает внешняя электромагнитная помеха X, то она является синфазной и наводит одинаковый всплеск напряжения в обоих проводах шины. В итоге на обоих проводах появляется наведенный помехой импульс, но разница потенциалов между проводами при этом не меняется. Это позволяет эффективно подавлять внешние помехи, что является большим преимуществом CAN-шины.
На самом деле витая пара – давно известный способ борьбы с помехами. В медицине, например, в кардиостимуляторах, где требуется высочайшая помехоустойчивость, она применяется очень широко.
Сигнал шины поступает в блок управления на дифференциальный усилитель и обрабатывается. Иллюстрация поясняет процесс обработки:
Большинство автопроизводителей придерживаются скорости передачи 500 кБд, соответственно, продолжительность одного бита при этом составит 2 мкс.
Поговорим о топологии CAN-шины. Физически у шины нет начала и нет конца, шина – это просто единая сеть. Чаще всего встречаются два типа топологии: линейная топология и топология «пассивная звезда», а также их сочетания.
На современных автомобилях шина CAN очень разветвленная. Чтобы не перегружать линию большим количеством передаваемых данных, шина может состоять из нескольких ветвей, объединенных межсетевым шлюзом, иначе называемым Gateway. В итоге сеть представляет собой несколько ответвлений, в том числе и на диагностический разъем, использующих разную скорость и протоколы обмена.
Поэтому топология шины – вопрос для диагноста очень актуальный и, к сожалению, довольно сложный. Из тех электрических схем, которыми располагает диагност, не всегда можно понять топологию. Но в документации некоторых автопроизводителей приводится полная и подробная информация, в этом случае задача сильно упрощается.
Не зная тонкостей организации шины, найти в ней неисправность бывает достаточно сложно. Например, при наличии окисления контактов в разъеме пропадает связь с целым рядом блоков управления. Наличие под рукой топологии шины позволяет легко находить подобные проблемы, а отсутствие приводит к большой потере времени.
Ну что ж, мы немного освежили в памяти теорию шины, теперь самое время перейти к практике.
Перед нами автомобиль Infinitit Q 50 , оснащенный весьма редким турбированным мотором VR 30 DDT объемом 3 . 0 л и мощностью 400 лошадиных сил. Но проблема заключается не в этом замечательном агрегате, а как раз в CAN-шине: подключив диагностический сканер, не удается установить связь с доброй половиной блоков управления.
Нам повезло – Nissan относится к тому узкому кругу производителей, которые дают диагностам качественную и полноценную информацию. В том числе есть в документации и подробная топология бортовой шины обмена данными. Открываем, смотрим:
Следует сказать, что приведенная блок-схема достаточно общая. В документации имеется гораздо более подробная электрическая схема со всеми проводами и номерами контактов в блоках, но сейчас она нам пока что ни к чему, нам важно понять общую топологию.
Итак, первое, что нужно увидеть, это то, что вся сеть разделена на три большие ветви, обведенные пунктиром:
- CAN communication circuit 1 (Коммуникационная цепь CAN 1 );
- CAN communication circuit 2 (Коммуникационная цепь CAN 2 );
- Chassis communication circuit (Коммуникационная цепь шасси).
Первые две цепи связаны между собой посредством CAN gateway (найдите его на иллюстрации). Цепь шасси связана с цепью CAN 2 через блок управления шасси, который также играет роль своеобразного Gateway.
А теперь вновь обратимся к сканеру и посмотрим, какие из блоков управления не выходят на связь. Дилерский сканер предоставляет нам очень удобную функцию: на экран выводятся блоки каждой из цепей по отдельности, а цветом отображается возможность (зеленый) либо невозможность (красный) установить с ними связь. Вот блоки цепи CAN 1 :
А это – блоки цепи CAN 2 . Как видно, связи с ними попросту нет:
Также нет связи с блоками цепи шасси, но это и понятно: эта цепь, согласно блок-схеме, подключена к цепи CAN 2 .
Ну что ж, задача почти решена, осталось лишь локализовать неисправность. А для этого воспользуемся мотортестером и снимем осциллограмму на проводах шины сначала в CAN 1 , а затем в CAN 2 и сравним их.
Сделать это очень несложно, ведь обе шины выведены прямо на диагностический разъем. Согласно более подробной схеме, о которой упоминалось выше, на контакты диагностической колодки 6 и 14 выведены провода CAN 1 , а на контакты 12 и 13 – провода CAN 2 .
Снимаем осциллограмму в цепи CAN 1 . Она имеет прямо-таки академический вид:
Давайте обмерим ее с помощью линеек.
- На проводе CAN High в рецессивном состоянии потенциал составил 2 , 26 В, на проводе CAN Low – 2 , 25 В.
- На проводе CAN High в доминантном состоянии потенциал составил 3 , 58 В, на проводе CAN Low – 1 , 41 В.
- Ширина импульса, соответствующего одной единице передаваемой информации, составляет 2 мкс (обведено красным прямоугольником).
Просто идеальное соответствие теории и практики. Конечно, полосы пропускания нашего прибора явно недостаточно для корректного отображения сигнала, слишком уж широк его спектр. Однако, если закрыть на это глаза, то вполне можно оценить качество сигнала и сделать необходимые выводы.
А теперь делаем ту же операцию на контактах диагностической колодки 12 и 13 , чтобы получить осциллограмму сигнала CAN 2 . Вот она:
Для наглядности масштаб осциллограмм на обеих иллюстрациях один и тот же.
То, что вы видите на этой осциллограмме, называется «мусор». Часто диагносты так и говорят: блок мусорит в шину. Вот только как найти блок, который это делает? Методика здесь очень проста и сводится она к поочередному отключению блоков и повторному наблюдению за сигналом шины.
Где именно находится тот или иной блок на автомобиле, в документации, как правило, показано. Например, на этом «финике» блоки расположены так:
Но в нашем случае все проще. Кстати, маленький лайфхак, возьмите на заметку. В автомобилях Nissan и Infiniti чаще всего причиной наличия мусора в CAN-шине является блок ABS. Сняв разъем с блока, сразу получаем нормальный обмен и связь сканера со всеми блоками ветви CAN 2 :
Обратите внимание на то, что связь в цепи CAN 2 есть со всеми блоками, кроме блока ABS, ведь он отключен.
Завершая разговор, хотелось бы обратить ваше внимание еще на один важный нюанс. Частота следования импульсов по CAN-шине составляет 500 кГц. Поэтому при получении осциллограммы необходимо задействовать максимально возможную частоту дискретизации мотортестера, на какую только он способен.
Если частоту дискретизации вы зададите низкую, то импульсы на осциллограмме будут сильно искажены. В качестве примера посмотрите, как выглядит осциллограмма сигнала CAN-шины при специально сниженной частоте дискретизации прибора:
Красным прямоугольником обведено время, в которое укладывается одно деление сетки. Оно составляет 0 , 2 мс. А на осциллограмме, которую мы рассматривали ранее, это время было равно 5 мкс, поэтому отображение импульсов было более правильным. Имейте это ввиду и не допускайте ошибок!
Нарушена связь по CAN
Vito W639. Электрика. Клуб любителей микроавтобусов и минивэнов
Нарушена связь по CAN ⇐ Vito W639. Электрика
Сообщение Роман_Палыч » 12 янв 2016, 00:22
Всем доброго времени суток. :mat:
Принимайте новичка.
Судьба свела с этим замечательным авто — Vito 639 115 CDI, пассажирский.
Провел диагностику, получил список на 8 страниц, куча сохраненных ошибок.
Но большего всего, в первую очередь, волнует ошибка связи по CAN.
Вот:
Нарушена связь по CAN c блоком N93 (Блок управления центрального интерфейса)
-//- N10 (блок SAM)
-//- N73 (электронный замок зажигания)
-//- N28/1 (блок подключения прицепа)
-//- A1 (комбинация приборов)
-//- N/10 (Система удержания пассажиров)
По многим блокам пишет, что шина CAN отключена.
Диагносты говорят, что нужно проверять и прозванивать связь между всеми блоками.
У меня создается впечатление, что где-то произошел обрыв/отключение шлейфа. ВОПРОС: Где искать?
помогите дельным советом, может кто сталкивался.
Сообщение BeGa » 12 янв 2016, 06:45
Сообщение Роман_Палыч » 12 янв 2016, 08:01
Сообщение Serghio » 12 янв 2016, 08:23
Сообщение Jackal6-6-6 » 09 июн 2016, 11:30
Сообщение SERGO639 » 09 июн 2016, 15:32
Сообщение Jackal6-6-6 » 09 июн 2016, 15:51
Сообщение Serghio » 09 июн 2016, 16:02
Сообщение Jackal6-6-6 » 09 июн 2016, 16:07
Сообщение Jackal6-6-6 » 10 июн 2016, 09:43
Доброе утро вот эти ошибки по кулисе акпп и замку зажигания,хотя вчера ночью на каком то сайте мне попалась статья что по кулисе акпп у многих выскакивает ошибка и висит в сохранённых,на работу есп и акпп ни как не влияет
Отправлено спустя 32 минуты 30 секунд:
По 9000 ошибке найти ни чего не могу( странная какая то ошибка
Elco micro нет связи по can шине
Прошу помощи, нужен электрик в Москве. Вылезли одна за одной проблемы с can шиной.
Нет связи с вебасто, блок управления пропаивали месяц назад все работало. Почти сразу отвалилось управление магнитолой на руле. Так же полное ощущение что блок комфорта при постановке на охрану не засыпает, т.к. утром аккумулятор подсажен. Туарег 2007 года рестайлинг. Знаю про проблемы скруток в проводке. Читал на форуме. Кто может посоветовать мастера, сервис куда можно с толком обратиться.
Адрес 19: Диагностический интерфейс шин данных Label: 6N0-909-901-7L.clb
Номер блока управления: 6N0 909 901 HW: 7L6 920 885 R
Компонент и/или версия: J533 GW-K-CAN TP20 7520
Кодировка: 7FE2E78940056002
Код мастерской: WSC 00108 935 00002
VCID: 70E5F62663E74FA19FB-8025
6 Найдены неисправности:
01207 — Блок управления дополнительного отопителя
004 — Нет сигнала/связи
Стоп-кадр:
Статус неисправности: 01100100
Приоритет неисправности: 2
Частота появления ошибки: 2
Индекс забывания: 177
Пробег: 184576 km
Отсчет времени: 0
Дата: 2018.10.29
Время: 10:51:22
00469 — Шина Infotainment в режиме передачи данных по одному проводу
012 — Сбой в изоляции эл.цепи
Стоп-кадр:
Статус неисправности: 01101100
Приоритет неисправности: 2
Частота появления ошибки: 35
Индекс забывания: 181
Пробег: 184576 km
Отсчет времени: 0
Дата: 2018.10.29
Время: 10:51:23
01305 — Шина данных информационно-командной системы Infotainment
014 — Неисправен — Непостоянно
Стоп-кадр:
Статус неисправности: 00101110
Приоритет неисправности: 2
Частота появления ошибки: 13
Индекс забывания: 226
Пробег: 184603 km
Отсчет времени: 0
Дата: 2018.10.30
Время: 09:26:17
00908 — Блок управления электродвигателя стеклоочистителя
004 — Нет сигнала/связи — Непостоянно
Стоп-кадр:
Статус неисправности: 00100100
Приоритет неисправности: 2
Частота появления ошибки: 8
Индекс забывания: 221
Пробег: 184635 km
Отсчет времени: 0
Дата: 2018.10.30
Время: 16:58:22
01305 — Шина данных информационно-командной системы Infotainment
004 — Нет сигнала/связи — Непостоянно
Стоп-кадр:
Статус неисправности: 00100100
Приоритет неисправности: 2
Частота появления ошибки: 47
Индекс забывания: 226
Пробег: 184663 km
Отсчет времени: 0
Дата: 2018.10.31
Время: 09:48:34
01304 — Магнитола
004 — Нет сигнала/связи
Стоп-кадр:
Статус неисправности: 01100100
Приоритет неисправности: 2
Частота появления ошибки: 1
Индекс забывания: 180
Пробег: 184663 km
Отсчет времени: 0
Дата: 2018.10.31
Время: 09:48:35
Источник