Шум в CAN

Несколько лет назад я написал статью для журнала «Мастер 12 Вольт» о необычной сигнализации-прототипе (прочесть её можно здесь). Хотя, на самом деле, это была статья о человеке, который создаёт принципиально новые вещи, не сильно рассчитывая на коммерческое их внедрение. Просто из любви к инженерному искусству. И неважно, что этот человек остался за пределами статьи: авторский подход проявлялся в каждой детали описываемой разработки.

И вот сейчас у меня есть повод вновь упомянуть нашего сибирского инкогнито (он родом из Омска, хотя сейчас живёт в Москве): им разработана ещё одна противоугонная система, тоже весьма необычная. И тоже в качестве развлечения, без особой тяги к её промышленной реализации. Скорее всего, это так и останется набором плат и проводочков.

Шум в CAN

Разработка эта зиждется на принципе, провозглашённым в своё время питерским гением Евгением Товаловичем: не просто рвать электрические цепи, а привносить в автомобиль определённую неисправность, нейтрализация которой возможно только с помощью конкретной охранной системы. Товалович в одной из версий своей системы Car Man искажал сигнал ДПКВ, а специальный восстанавливающий блок его, соответственно, восстанавливал. Были у Car Man и попытки ставить нестандартные шкивы на коленвал (механически эмулировать неисправность), и программировать их электроникой.

Именно эта идея творчески переосмыслена в новой разработке, которой уместно дать имя «концепт-сигнализация 2» (КС-2), тем более, что сам автор именно так её и величает.

Идея, в принципе похожа на патенты Товаловича, только выполнена она на очень современном уровне, особенно что касается софтверной части. А по железу это просто некий блок, ставящийся в разрыв цепи от ДПКВ и датчика массового расхода воздуха и из правильных сигналов формирующий немного неправильные. С ними машина заводится, но имитирует при этом что-то конкретное – пропуски зажигания (проблема в свечах, думает угонщик), невозможность выйти за обороты выше холостых, резкие провали при наборе «газа» с последующим глушением автомобиля… Вариантов может быть масса, равно как и подключений к различным другим датчикам. Всё направлено на то, чтобы машина завелась, но с места не уехала, показав свое якобы совершенно «отстойное» состояние.

Поэтому то ли в шутку, то ли от нечего делать, автор планирует ввести в КС-2 модуль голосового оповещения, где на русском и англйском языках угонщику будут предложены примерно такие фразы: «Внимание, уровень загрезнённости моторного масла превысил критический порог, далее своим ходом автомобиль двигаться не может, вам нужно обратиться в ближайший дилерский центр». Разумеется, такие сообщения предназначены для дезориентации, для убеждения злоумышленника в бесперспективности угона. Тем более, что симптомы происходящего озвученную неисправность подтверждают. Тут тоже возможна отсылка к чужому опыту: такими голосовыми модулями оснащались сигнализации Benxon в самом начал 1990-х годов. Но там они орали что-то типа «немедленно покиньте автомобиль!», не приводя никаких конструктивных аргументов в пользу такого действия. В данном же случае каждой смоделированной симпотматике будет соответствовать своё якобы сервисное сообщение.

Особенно интересным можно сделать поведение автомобиля, если слегка сбить фазы впрыска, подключившись к форсункам. Или изменить работу клапанного механизма в тех двигателях, где привод клапанов осуществляется электромагнитами.

Сам электронный блок, вносящий помехи в конкретные цепи, может быть сделан совершенно миниатюрным, там только процессор и некоторое количество элементов обвязки, формирующих входы-выходы. Программируется это тоже дистанционно, через любой проводок с постоянным «плюсом»: блок посылает по проводу питания на высокой частоте свои коды подключения, и если программатор опознан как свой, то дальнейшее дело – пяти минут, ноутбука и модема.

Читайте также: Гиславед шины в ижевске

Видео:Непонятный шум из вариатора на Can-Am Brp Outlander 1000 XMRСкачать

Непонятный шум из вариатора на Can-Am Brp Outlander 1000 XMR

Для тех же, кому уровень изящества этой идеи покажется недостаточным, существует ещё более смелая концепция: привносить цифровые помехи в разные элементы автомобиля через CAN и K-line. В данном варианте проводная связь между якобы неисправными элементами автомобиля и генератором шума вообще отсутствует, всё происходит по шине.

Корректирующие импульсы к данным, поступающим, например, от датчиков двигателя, подбираются тщательно, всё это испытывается на собственной Шевроле Ниве. Суть в том, что надо переделать сигнал таким образом, чтобы на сканере или осциллографе его форма не отличалась резко от оригинальной, ну разве что чуть-чуть. Тогда угонщик или просто автоэлектрик пойдёт по пути замены датчиков и исполнительных устройств, не добившись ровным счётом ничего.

Активировать такую противоугонку можно по зажиганию или по традиционным датчикам – концевикам и MW.А уж что будет являться ключом, совершенно неважно, хоть контактный выключатель, хоть радиобрелок.

Система имеет развитую функцию диагностики двигателя и самодиагностики. То есть она сама способна отличить реально наступившую неисправность от неисправности, привнесённой самой собой. Это поможет владельцу в критическом случае принять решение: вызвать эвакуатор из автосервиса или из установочной конторы.

Еще раз о диагностике CAN-шины

Шум в CAN

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:

  1. 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.
  2. 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:

Шум в CAN

Видео:Почему происходят рывки и металлический звук в вариаторе квадроцикла BRP/CAN-AM/BOMBARDIER G1 ?Скачать

Почему происходят рывки и металлический звук в вариаторе квадроцикла BRP/CAN-AM/BOMBARDIER G1 ?

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.

Читайте также: Дата изготовления шин бриджстоун япония

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:

Шум в CAN

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.

Шум в CAN

Шум в CAN

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.

Видео:Шум в ушах, звон в ухе, простое лечение в домашних условиях.Скачать

Шум в ушах, звон в ухе, простое лечение в домашних условиях.

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:

Шум в CAN

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 :

Видео:Запуск душ окружающего шума чудо сон 10hСкачать

Запуск душ окружающего шума чудо сон 10h

Читайте также: Шины амтел для ваз

Шум в CAN

А это – блоки цепи CAN 2 . Как видно, связи с ними попросту нет:

Шум в CAN

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:

Шум в CAN

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).

Видео:Rain Sounds For Sleeping - 99 Instantly Fall Asleep With Rain And Thunder Sound At NightСкачать

Rain Sounds For Sleeping - 99 Instantly Fall Asleep With Rain And Thunder Sound At Night

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:

Шум в CAN

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:

Шум в CAN

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 :

Шум в CAN

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.

Видео:Go_A - Shum (Lyrics) Ukraine 🇺🇦 Eurovision 2021Скачать

Go_A - Shum (Lyrics) Ukraine 🇺🇦 Eurovision 2021

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:

Шум в CAN

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

    Шум всего от 1 асикаСкачать

    Шум всего от 1 асика

    Коричневый шум для сна. 10 часов. Черный Экран. Сосредоточение Чтение Релаксация МедитацияСкачать

    Коричневый шум для сна. 10 часов. Черный Экран. Сосредоточение Чтение Релаксация Медитация

    Шум для сна (Noise for sleep) 12 часовСкачать

    Шум для сна (Noise for sleep) 12 часов

    Избавляемся от шума в ушах. Какой врач поможет? / Доктор ВикторСкачать

    Избавляемся от шума в ушах. Какой врач поможет? / Доктор Виктор

    Звуки музыки: Jacques Offenbach Can-Can/Жак Оффенбах Кан-кан из оперы Орфей в адуСкачать

    Звуки музыки: Jacques Offenbach Can-Can/Жак Оффенбах Кан-кан из оперы Орфей в аду

    ►Harry Shum Jr. | Can't Stop The FeelingСкачать

    ►Harry Shum Jr. | Can't Stop The Feeling

    Звуки водяного фонтана Бамбуковая вода белого шума 💚Скачать

    Звуки водяного фонтана  Бамбуковая вода белого шума 💚

    Shum bola (o'zbek film) | Шум бола (узбекфильм)Скачать

    Shum bola (o'zbek film) | Шум бола (узбекфильм)

    чудо действенный бальзам от шума в ушах и головокружение #медицина #полезно #здоровьеСкачать

    чудо действенный бальзам от шума в ушах и головокружение #медицина #полезно #здоровье

    Легкий сон менее чем за 3 минуты - шум дождя и грома в туманном лесу ночьюСкачать

    Легкий сон менее чем за 3 минуты - шум дождя и грома в туманном лесу ночью

    В подводной лодке.Шум двигателя.Скачать

    В подводной лодке.Шум двигателя.

    Шум Дождя по Крыше старой | Звуки дождя и грома для сна и радует душуСкачать

    Шум Дождя по Крыше старой | Звуки дождя и грома для сна и радует душу

    Страдательный Падеж - Белый шумСкачать

    Страдательный Падеж - Белый шум

    Шум в законеСкачать

    Шум в законе
Поделиться или сохранить к себе:
Технарь знаток