Для того что бы разобратся в работе электронных узлов автомобиля, надо представить назначение электронных узлов и структуру информационных шин , которые объединяют узлы в единую информационно-управляющую систему автомобиля. Ниже в качестве примера представленна схема электронного оборудования автомобиля OPEL Astra-H.
Для того что бы разобратся в работе электронных узлов автомобиля, надо представить назначение электронных узлов и структуру информационных шин , которые объединяют узлы в единую информационно-управляющую систему автомобиля. Ниже в качестве примера представленна схема электронного оборудования автомобиля OPEL Astra-H.
Информационно-управляющая система автомобиля по сути является локальной сетью микроконтроллеров, которые объединены набором информационных шин, основанных на CAN протоколе. Набор состоит из трех основных шин, которые отличаются по скорости обмена и реализации:
Для того что бы убедиться в составе микроконтроллеров , которые подключены к шинам, воспользуемся возможностями сканера OP-COM. Подключимся к модулю рулевой колонки (CIM) , который выполняет роль шлюза между шинами и посмотрим состав контроллеров на автомобиле Astra-H.
Программа OP-COM позволяет программировать состав контроллеров, подключенных к шинам. Таким образом, если пользователь захочет добавить какой либо электронный блок, или наоборот убрать его, то OP-COM дает ему такую возможность.
HS CAN (High-Speed CAN) — это высокоскоростная двухпроводная шина, к которой подключены основные модули , отвечающие за работу двигателя , коробки передач и системы рулевого управления. Собственно эти модули и обеспечивают главную функцию автомобиля, функцию движения, управления двигателем (ECM) и коробкой передач (TCM). К ней же подключены модули управление тормозной системой (ABS/ESP) , усилителя руля (EHPS) и головным светом (AHL/AFL). Обмен информации между этими модулями очень интенсивный и поэтому шина имеет высокую скорость обмена. Иногда эту шину называют моторной информационной шиной , по названию основного блока управления на этой шине.
MS CAN (Mid-speed CAN) — это среднескоростная двухпроводная шина, к которой подключаются модули отвечающие за работу информационно-развлекательных систем автомобиля. Передача информации между этими модулями так же требует повышенной скорости, но информация не так критична для работы автомобиля в целом. На этой шине находятся музыкальный центр, управление климатической установкой и информационный дисплей.
LS CAN (Low-speed CAN) — низкоскоростная однопроводная шина. Часто эту шину называют «комфорт». Эта шина объединяет блоки управления отвечающие за автоматизацию кузовных элементов. Это различное управление электромеханикой замков, стеклоподъемников, индикацию приборной панели. Эта шина объединяет укрупненные блоки, такие как подкапотный центр электроники и задний центр электроники. Непосредственный опрос датчиков и управление исполнительными устройствами происходит по дополнительным последовательным шинам (LIN)
Шины данных сообщаются между собой при помощи шлюзов, построенных на блоках CIM и DIS. Эти шлюзы позволяют объединить все три шины в единую информационную систему автомобиля.
Для возможности доступа к информационной системе в целях диагностики и настройки, шины выведены на диагностический разъем , к которому может быть подсоединен сервисный сканер, например OP-COM.
Комментарии
#2 Дмитрий 2014-07-24 16:25 Добрый день!
Вопрос по астре H 1,8 АТ 2007 года.
Очень много ошибок связанных с АБС, положением руля, и с цепью шины… Много, что не работает. Возможно ли, что это связано с неисправностью сим модуля, который расположен в рулевой колонке. Ещё поворотники не отключаются при возврате руля после поворота.
Заранее благодарен.
Здравствуйте.
Мы продаём диагностическое оборудование и не занимаемся непосредственно диагностикой автомобилей. Цитировать
Видео:Экспресс диагностика CAN шины на автомобиле. №21Скачать
Протокол can шины opel
Для правильного понимания принципов работы электронных узлов автомобиля, необходимо четко представлять назначение электронных узлов и структуру информационных шин , которые объединяют узлы в единую информационно-управляющую систему автомобиля. Для примера разберем структурную схему электронного оборудования автомобиля OPEL Astra-H.
Информационно-управляющая система автомобиля фактически является локальной сетью микроконтроллеров, которые объединены набором информационных шин, основанных на CAN протоколе. Набор этот состоит из трех основных шин, несколько отличающиеся по скорости обмена и по физической реализации.
Читайте также: Шина мирзоевой при болезни пертеса
Для того что бы убедиться в составе микроконтроллеров , которые подключены к шинам, воспользуемся возможностями сканера OP-COM. Подключимся к модулю рулевой колонки (CIM) , который выполняет роль шлюза между шинами и посмотрим состав контроллеров на автомобиле Astra-H.
Как не трудно заметить, программа OP-COM позволяет программировать состав контроллеров, подключенных к шинам. Таким образом, если пользователь захочет добавить какой либо электронный блок, или наоборот убрать его, то OP-COM дает ему такую возможность.
HS CAN (High-Speed CAN) — это высокоскоростная двухпроводная шина, к которой подключены основные модули , отвечающие за работу двигателя , коробки передач и системы рулевого управления. Собственно эти модули и обеспечивают главную функцию автомобиля, функцию движения, управления двигателем (ECM) и коробкой передач (TCM). К ней же подключены модули управление тормозной системой (ABS/ESP) , усилителя руля (EHPS) и головным светом (AHL/AFL). Обмен информации между этими модулями очень интенсивный и поэтому шина имеет высокую скорость обмена. Иногда эту шину называют моторной информационной шиной , по названию основного блока управления на этой шине.
MS CAN (Mid-speed CAN) — это среднескоростная двухпроводная шина, к которой подключаются модули отвечающие за работу информационно-развлекательных систем автомобиля. Передача информации между этими модулями так же требует повышенной скорости, но информация не так критична для работы автомобиля в целом. На этой шине находятся музыкальный центр, управление климатической установкой и информационный дисплей.
LS CAN (Low-speed CAN) — низкоскоростная однопроводная шина. Часто эту шину называют «комфорт». Эта шина объединяет блоки управления отвечающие за автоматизацию кузовных элементов. Это различное управление электромеханикой замков, стеклоподъемников, индикацию приборной панели. Эта шина объединяет укрупненные блоки, такие как подкапотный центр электроники и задний центр электроники. Непосредственный опрос датчиков и управление исполнительными устройствами происходит по дополнительным последовательным шинам (LIN)
Шины данных сообщаются между собой при помощи шлюзов, построенных на блоках CIM и DIS. Эти шлюзы позволяют объединить все три шины в единую информационную систему автомобиля.
Для возможности доступа к информационной системе в целях диагностики и настройки, шины выведены на диагностический разъем , к которому может быть подсоединен сервисный сканер, например OP-COM или дилерский сканер Tech2.
Видео:"Миллион" ошибок по CAN шине, диагностируем и ремонтируем блок CIM Опель Зафира B.Скачать
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.
Читайте также: Шины в смоленской обл
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.
Читайте также: Давление шин в бусах
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!
- Свежие записи
- Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
- Скрипят амортизаторы на машине что делать
- Из чего состоит стойка амортизатора передняя
- Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
🌟 Видео
CAN шина👏 Как это работаетСкачать
поиск нерабочей can шины, часть дваСкачать
Простая проверка CAN шины. Сканер не видит автомобиль через OBD2. Как правильно выбрать изоленту.Скачать
Подробно про CAN шинуСкачать
Opel Zafira чудит CAN шинаСкачать
Кан шина, что это? Поймет школьник! принцип работыСкачать
MCP2515, контроллер CAN шины с интерфейсом SPIСкачать
Компьютерная диагностика авто. K-линия и CAN шинаСкачать
Чиним CAN шину. Оpel Vectra C, Ошибка U2105 - Can-bus No Communication With EcmСкачать
Opel Vectra C - Неисправности CAN шины. Нет запуска. Нет связи.Скачать
лекция 403 CAN шина- введениеСкачать
Opel Signum. Помехи в CAN шине.Скачать
CAN-шина , ошибка связи. ( OPEL ошибка 000970 )Скачать
Как проверить CAN шину Используем симулятор ElectudeСкачать
CAN Шина. Что такое протокол КАН. Часть 1Скачать
Как работает LIN шина автомобиля. K-Line L-Line шины данных. Лин шина автомобиля. Lin-bus networkСкачать
Как управлять автомобилем через CAN-шину?Скачать
Opel Astra H не заводится, еще одна проблема с CAN-шиной.Скачать
