Bežné poruchy a opravy porúch zbernice CAN

Bežné poruchy a spôsoby opravy CAN zbernice

1. Chyba fyzickej vrstvy
Chyba zapojenia
Problém: CAN_H a CAN_L sú zapojené opačne, a kolíky TXD/RXD sú zapojené opačne.
Riešenie: Skontrolujte poradie zapojenia, aby ste sa uistili, že CAN_H/CAN_L sú správne pripojené a TXD/RXD zodpovedá riadiacemu koncu‌.

Poškodenie linky
Problém: Kábel je zlomený/skratovaný v dôsledku opotrebovania, korózia alebo vonkajšia sila.
Riešenie: Vymeňte poškodený kábel a posilnite vodotesné/antikorózne opatrenia‌.

Prispôsobené automobilové rozhranie zbernice CAN a káblový zväzok

Porucha konektora
Problém: Slabý kontakt, oxidácia alebo uvoľnená zástrčka.
Riešenie: Vyčistite kontakty alebo vymeňte konektor, aby ste zaistili bezpečné pripojenie‌58.

Slabé uzemnenie
Problém: Nadmerný odpor uzemnenia spôsobuje elektromagnetické rušenie.
Riešenie: Skontrolujte uzemňovacie body, zvýšte počet uzemňovacích bodov a znížte odpor uzemnenia‌.

2. Zlyhanie vrstvy dátového spojenia
Chyba protokolu
Problém: Formát údajov odoslaných uzlom nezodpovedá špecifikácii protokolu CAN.
Riešenie: Aktualizujte softvér uzla alebo prekonfigurujte parametre protokolu.

Chyba rámu
Problém: Dátový rámec je narušený a overenie zlyhá.
Riešenie: Skontrolujte opatrenia na tienenie zbernice, aby ste zvýšili schopnosť rušenia.

Nekonzistentnosť prenosovej rýchlosti
Problém: Nastavenia rýchlosti komunikácie medzi uzlami sú rôzne.
Riešenie: Zjednotiť parametre prenosovej rýchlosti všetkých uzlov.

3. Zlyhanie topológie siete
Nesúlad odporu svoriek
Problém: Nie je nainštalovaný odpor svorky alebo je odpor príliš veľký (štandard je 120Ω).
Riešenie: Install 120Ω terminal resistance at the beginning and end of the bus.

‌Bus capacitance is too large‌
Problém: Parasitic capacitance affects the signal waveform (such as the capacitance of the TVS protection device exceeds the standard).
Riešenie: Remove unnecessary protection devices or reduce the communication baud rate.

New energy vehicle CAN bus interference location and elimination method

4. Other common problems
‌Module power supply abnormality‌
Problém: The module power supply voltage is unstable or missing‌.
Riešenie: Check the power supply line and fuse to ensure that the 24V voltage is stable‌.

‌Wake-up line failure‌
Problém: The WAKEUP signal is not transmitted, resulting in the module not being activated‌.
Riešenie: Skontrolujte pripojenie budiacej linky a stav výstupu predného riadiaceho modulu‌.

Proces diagnostiky a údržby
Metóda detekcie napätia
Normálna hodnota: Keď sa autobus zobudí, napätie CAN_H je asi 2,5-3,5V, napätie CAN_L je asi 1,5-2,5V, a spolu sú asi 5V.
Nenormálny úsudok: Ak sú napätia CAN_H a CAN_L blízko, môže dôjsť ku skratu; ak napätie nenormálne kolíše, skontrolujte linku alebo uzol.

Metóda izolácie modulov
Prevádzka: Odpojte uzly jeden po druhom, aby ste našli zdroj poruchy (ako je modul spôsobujúci skrat)‌.

‌Vymazanie chybového kódu‌
Poznámka: Vyhnite sa priamemu vypnutiu, a použite diagnostický nástroj podľa postupu výrobcu, aby ste predišli strate údajov alebo uzamknutiu funkcií‌.

Typický poruchový jav
Abnormalita nástroja: ako je porucha rýchlomera/tachometra.
Porucha funkcie: motor sa nedá naštartovať, abnormálny systém osvetlenia, tam. Prerušenie komunikácie: celá sieť vozidiel je paralyzovaná, a nie je možné prepojiť viacero ECU.

CAN (Controller Area Network) je multihostiteľský lokálny sieťový sériový komunikačný protokol vyvinutý nemeckou spoločnosťou Bosch na začiatku osemdesiatych rokov minulého storočia na vyriešenie problému výmeny údajov medzi mnohými elektronickými riadiacimi jednotkami. (ECU) v moderných automobiloch.
Vyvinuté spoločne spoločnosťami Bosch a Intel v r 1983;
1987 Prvý čip CAN radiča (Intel);
1990 Prvé sériovo vyrábané auto využívajúce CAN: Mercedes triedy S;
CAN 2.0 bol prepustený v r 1991 (ČASŤ A a ČASŤ B);
V 1993, CAN sa stal štandardom ISO (ISO 11898);
Mnohí študenti omdleli, keď videli toto meno. V skutočnosti, CAN komunikáciu možno zjednodušene chápať ako konferenčný hovor. Keď jedna osoba hovorí, ostatní počúvajú (vysielanie). Keď hovorí viacero ľudí naraz, pri rozhodovaní o tom, kto hovorí prvý a kto ako posledný, sa používajú určité pravidlá (arbitráž). Je to ako keby ste vy a vedúci hovorili súčasne na stretnutí. Určite necháte ako prvého prehovoriť vedúceho.
Ale stojí za zmienku, že na tomto stretnutí, hovorca potvrdí, či poslucháč úspešne prijal informáciu. Ak sú informácie poskytnuté hovorcom nesprávne, poslucháč včas upozorní na chybu.

Komunikačný modul a prevodník zbernice CAN

Metóda detekcie zbernice CAN:
① Pred kontrolou systému dátovej zbernice, je potrebné zabezpečiť, aby všetky elektronické riadiace jednotky pripojené na dátovú zbernicu nemali funkčné poruchy. Funkčná porucha sa vzťahuje na poruchu, ktorá priamo neovplyvňuje systém dátovej zbernice, ale ovplyvňuje funkčný proces určitého systému. Ak je snímač poškodený, dôsledkom je, že signál vysielača nemôže prechádzať cez dátovú zbernicu. Táto funkčná porucha má nepriamy vplyv na systém dátovej zbernice, ovplyvňujúce komunikáciu medzi elektronickými riadiacimi jednotkami, ktoré vyžadujú signály z tohto snímača. Ak je funkčná porucha, závadu treba najskôr odstrániť. Poznačte si poruchu a odstráňte všetky chybové kódy z elektronickej riadiacej jednotky.
② Po odstránení všetkých funkčných porúch, ak je prenos údajov medzi elektronickými riadiacimi jednotkami stále abnormálny, je potrebné skontrolovať systém dátovej zbernice. Pri kontrole systémových porúch dátovej zbernice, treba rozlíšiť nasledujúce dve možné situácie: ■ Detekcia dvojvodičového systému dátovej zbernice zloženého z 2 elektronické riadiace jednotky. ■ Detekcia dvojvodičového systému dátovej zbernice pozostávajúceho z 3 alebo viac elektronických riadiacich jednotiek.
③ Ak nie je možné nájsť príčinu poškodenia hardvéru na dátovej zbernici, mali by ste skontrolovať, či poruchu nespôsobuje určitá elektronická riadiaca jednotka. Odpojte všetky elektronické riadiace jednotky, ktoré prenášajú dáta cez zbernicu CAN, vypnite spínač zapaľovania, a pripojte jednu z elektronických riadiacich jednotiek. Napríklad, pre systémové modely Volkswagen, pripojte prístroj na diagnostiku porúch, zapnite spínač zapaľovania, a vymažte chybový kód práve pripojenej elektronickej riadiacej jednotky. Použiť funkciu 06 na ukončenie výstupu, vypnite a zapnite spínač zapaľovania, zapnite spínač zapaľovania 10 sekúnd a potom pomocou nástroja na diagnostiku porúch načítajte obsah pamäte porúch práve pripojenej elektronickej riadiacej jednotky. Ak sa zobrazí „poškodenie hardvéru“., vymeňte práve pripojenú elektronickú riadiacu jednotku; ak sa nezobrazí „poškodenie hardvéru“., pripojte ďalšiu elektronickú riadiacu jednotku a zopakujte vyššie uvedený proces.

Bežné poruchy a príčiny zbernice CAN:
(1) Bežné poruchy zbernice CAN V elektronickej riadiacej jednotke zbernice CAN, môžu existovať dva záznamy porúch zbernice: Porucha komunikácie CAN a porucha linky zbernice CAN.
① Zlyhanie komunikácie CAN Existujú dve situácie zlyhania komunikácie: ■ Elektronická riadiaca jednotka je prerušená. ■ Elektronická riadiaca jednotka je poškodená.
② Porucha linky zbernice CAN Porucha linky zbernice CAN má nasledujúce situácie:
■ Skrat vodiča zbernice CAN.
■ Jeden vodič zbernice CAN je prerušený.
■ Vodič zbernice CAN je uzemnený.
■ Prerušenie medzi vodičmi zbernice CAN.
■ Prepojenie medzi vedením CAN-Low a CAN-High.
■ Vedenie CAN-Low je skratované na kladný pól batérie.
■ Vedenie CAN-High je skratované na kladný pól batérie.
■ Vedenie CAN-Low je skratované k zápornému pólu batérie.
■ Vedenie CAN-High je skratované k zápornému pólu batérie.

(2) Príčiny porúch CAN zbernice Príčiny porúch komunikácie na CAN zbernici sú nasledovné:
① Komunikačná linka CAN-Low alebo CAN-High line je otvorená alebo skratovaná. ② Konektor je poškodený, ako sú poškodené kontakty, špina, a hrdzu. ③ Výpadok napätia v napájacom systéme vozidla, spôsobené poškodenou zapaľovacou cievkou alebo uzemnením. ④ Komunikačný komponent v elektronickej riadiacej jednotke zlyhá. ⑤ Výpadok napájania elektronickej riadiacej jednotky. Keď je batéria takmer vybitá, pomalý pokles napätia batérie môže spôsobiť uloženie záznamu o poruche, pretože v dôsledku poklesu napätia nie sú všetky elektronické riadiace jednotky vypnuté súčasne.
Skrat zbernice CAN na kladný pól, skrat na zem, a vzájomný skrat vodičov nepoškodí elektronickú riadiacu jednotku, ale v najvážnejšom prípade, spôsobí poruchu zbernicového systému. Zbernicový systém vo vozidle nie je vystavený len poruchám prerušenia obvodu alebo skratu. Keď vodná para napadne zástrčky v zbernicovom systéme, medzi zemou sa môže objaviť prechodový odpor, kladný pól a vodiče zbernice CAN, spôsobí, že zbernicový systém bude fungovať abnormálne. Metóda detekcie multimetra zbernice CAN Zbernica CAN môže použiť digitálny multimeter na testovanie napäťového signálu, aby sa zhruba určilo, či došlo k poruche v prenose signálu dátovej zbernice. Spôsob detekcie je znázornený na obrázku nižšie:

▲ Multimetrová detekcia zbernice CAN
Pri meraní frekvenčných signálov digitálnym multimetrom, multimeter má pracovné charakteristiky segmentovaného získavania a výpočtu efektívnej hodnoty. Preto, zobrazovaná hodnota digitálneho multimetra môže odrážať iba hodnotu hlavného signálu napätia meraného signálu, a nedokáže zobraziť každý detail meraného signálu. Je vidieť, že keď sa na meranie signálového napätia zbernice CAN použije digitálny multimeter, existuje zodpovedajúci vzťah medzi zobrazenou hodnotou multimetra a hodnotou hlavného signálového napätia zbernice CAN.
(1) Na meranie napájacej zbernice CAN použite multimeter
Napätie signálu CAN-High je približne 2,5 V, keď je zbernica nečinná. Keď je na zbernici prenos signálu, hodnota napätia kolíše pri vysokej frekvencii medzi 2,5~3,5V, takže hlavné napätie CAN-High by malo byť 2,5 V, takže nameraná hodnota pri meraní multimetrom je 2,5~3,5V, ktoré je väčšie ako 2,5 V, ale blízke 2,5 V. Podobne, napätie CAN-Low signálu pri nečinnosti zbernice je cca 2,5V. Keď je na zbernici prenos signálu, hodnota napätia kolíše pri vysokej frekvencii medzi 1,5~2,5V, takže hlavné napätie CAN-High by malo byť 2,5V, takže nameraná hodnota pri meraní multimetrom je 1,5~2,5V, čo je menej ako 2,5 V, ale blízko 2,5 V.
(2) Na meranie zbernice Comfort CAN použite multimeter
Signál Comfort CAN má napätie približne 0 keď je autobus nečinný. Keď je na zbernici prenos signálu, hodnota napätia kolíše pri vysokej frekvencii medzi 0 a 5V. Preto, hlavné napätie CAN-High by malo byť 0, takže nameraná hodnota pri meraní multimetrom je cca 0,35V. Podobne, signál CAN-Low má pri nečinnosti zbernice napätie asi 5V. Keď je na zbernici prenos signálu, hodnota napätia kolíše pri vysokej frekvencii medzi 0 a 5V. Preto, hlavné napätie CAN-High by malo byť 5V, takže nameraná hodnota pri meraní multimetrom je cca 4,65V.
(3) Detekcia odporu svorky zbernice CAN
Na meranie celkového odporu dvoch koncových odporov, môžete použiť funkciu multimetra detektora VAS5051 na vykonanie testu, ako je znázornené na obrázku nižšie.

▲Zmerajte celkový odpor dvoch koncových odporov. Kroky na meranie koncových odporov sú nasledovné:
① Odstráňte káble (káble) z kladných a záporných pólov batérie. ② Počkajte približne 5 minút, kým sa úplne nevybijú všetky kondenzátory. ③ Pripojte detektor VAS5051, zavolajte funkciu multimetra, pripojte meracie káble, zmerajte celkový odpor koncového odporu a zaznamenajte ho. ④ Odpojte zástrčku káblového zväzku s elektronickou riadiacou jednotkou terminálového odporu (ako je elektronická riadiaca jednotka motora) a sledujte, či sa mení celkový odpor koncového odporu. ⑤ Pripojte zástrčku káblového zväzku prvej elektronickej riadiacej jednotky (so zakončovacím odporom, ako je elektronická riadiaca jednotka motora); potom odpojte zástrčku káblového zväzku druhej elektronickej riadiacej jednotky (ako je elektronická riadiaca jednotka ABS). Sledujte, či sa mení celkový odpor koncového odporu. ⑥ Analyzujte výsledky merania. To, čo je nastavené v elektronickej riadiacej jednotke, nie je koncový odpor s pevným odporom, ale kombinácia mnohých meraných odporov. Napríklad, na modeli 1.9TDI s čerpadlovou tryskou, elektronická riadiaca jednotka motora je vybavená koncovým odporom 66Ω. Koncový odpor je navrhnutý podľa modelu vozidla, a celková hodnota odporu závisí od konštrukcie zbernice vozidla. Po zmeraní celkového odporu, musíte vytiahnuť zástrčku s elektronickou riadiacou jednotkou s koncovým odporom a dvakrát zmerať individuálny odpor. Keď sa po odstránení elektronickej riadiacej jednotky zmení nameraná hodnota odporu, to znamená, že obe hodnoty odporu sú normálne. Svorkový odpor inštalovaný na zbernici CAN meniča je možné merať pomocou multimetra, ale odpor svoriek inštalovaný na komfortnej zbernici CAN a informačnej zbernici CAN nie je možné merať multimetrom. Napríklad, vezmite si model Audi A21.4 ako príklad na analýzu celkového odporu jeho pohonu CAN zbernice. Dve elektronické riadiace jednotky s koncovými odpormi sú spojené káblovým zväzkom zbernice CAN, a dva koncové odpory sú na zbernici zapojené paralelne. Výsledkom merania je, že odpor každého koncového odporu je približne 120Ω, a celkový odpor je približne 60Ω. Z týchto údajov merania, možno usúdiť, že odpor terminálu poháňajúci zbernicu CAN je normálny. Je potrebné poznamenať, že odpor jedného koncového rezistora nie je nevyhnutne približne 120 Ω, a jeho špecifická hodnota sa mení v závislosti od štruktúry zbernice.

Ďalším príkladom je analýza jednej hodnoty odporu zbernice CAN pohonu modelu Audi A21.4. Po zmeraní celkového odporu, odpojte káblový zväzok elektronickej riadiacej jednotky so zakončovacím odporom, a potom znova zmerajte. V tejto dobe, hodnota odporu zobrazená na obrazovke by sa mala zmeniť (toto je meranie hodnoty koncového odporu elektronickej riadiacej jednotky, a aktuálna nameraná hodnota odporu jedného koncového odporu poháňajúceho zbernicu CAN). Ak sa nameraná hodnota odporu nezmení po odpojení zástrčky káblového zväzku elektronickej riadiacej jednotky so zakončovacím odporom, v systéme je problém. Je možné, že koncový odpor odstránenej elektronickej riadiacej jednotky je poškodený, alebo je prerušený obvod v zbernici CAN. Ak je zobrazený odpor po odstránení elektronickej riadiacej jednotky nekonečný, potom je poškodený buď zakončovací odpor elektronickej riadiacej jednotky, ktorý nebol odstránený, alebo má vodič zbernice CAN k elektronickej riadiacej jednotke poruchu obvodu.