Электросхема питания ЭБУ АКПП 6-HP BMW E87 (с 2007_09)

Диагностика по шине CAN

Шина CAN (Controller Area Network) является последовательной системой шин связи и отличается следующими признаками:

распространение сигнала происходит в обоих направлениях,
сообщение принимается всеми абонентами. Каждый абонент сам решает, будет ли он использовать сообщение,
новые абоненты вводятся простым параллельным включением,
шина имеет структуру с нежестко заданным задающим устройством,
каждый абонент может быть задающим или исполнительным устройством, в зависимости от того, подключен ли он в качестве передатчика или приемника,
средство передачи сообщений состоит из одного двухжильного провода. Обозначения проводов: низкий уровень CAN и высокий уровень CAN.
Отключение неисправных блоков управления.

Как правило, каждый абонент может поддерживать связь по шине со всеми другими абонентами. Обмен данными по шине регулируется по правилам доступа. Основным отличием между шиной передачи данных K-CAN (кузовная шина CAN) и шиной PT-CAN (шина CAN двигателя и трансмиссии) является:

K-CAN: скорость передачи ок. 100 Кбит/с. Возможен однопроводной режим.
PT-CAN: скорость передачи ок. 500 Кбит/с. Однопроводной режим не возможен.

Задающее устройство:задающее устройство является активным партнером по связи, от которого исходит инициатива связи. Задающее устройство имеет приоритет и управляет связью. Оно может посылать пассивному абоненту (исполнительному устройству) сообщения по системе шин и после запроса принимать его сообщения.

Исполнительное устройство:исполнительное устройство является пассивным участником связи. Оно получает команду получать и посылать данные.

Система с задающим устройством:в системе с задающим устройством участники связи могут в определенный момент времени брать на себя роль задающего или исполнительного устройства.

Причины неисправности

Нарушение связи по шине CAN может иметь следующие причины:

– обрыв или КЗ проводов связи низкого уровня CAN или высокого уровня CAN

– повреждение разъемов (повреждение контактов, грязь, коррозия)

– помехи в бортовой сети (например, вызванные неисправными катушками зажигания или соединениями с массой)

– отказ всех модулей связи в отдельных блоках управления

– отказ цепей подачи питания к отдельным блокам управления (к появлению сообщений о неисправности также может привести медленно падающее напряжение аккумуляторной батареи при почти разряженной батарее, так как не все блоки управления одновременно отключаются из-за слишком низкого напряжения питания).

Процесс измерения сопротивления на PT-CAN, F-CAN, Local-CAN

Измерение сопротивления, как правило, следует проводить таким образом, чтобы измеряемый объект перед измерением был приведен в обесточенное состояние. Для этого отсоединяется аккумуляторная батарея. Подождать три минуты пока разрядятся все конденсаторы в системе.

Процесс проверки измерения сопротивления:

шина CAN должна находиться в обесточенном состоянии,
не должны быть подключены другие измерительные приборы (параллельное включение измерительных приборов),
измерение проводится между проводами низкого уровня CAN и высокого уровня CAN,
фактические значения могут отличаться от заданных значений на несколько Ом.

Измерение сопротивления с согласующим сопротивлением PT-CAN, F-CAN, Local-CAN

Перейти на тестере в Систему измерений -> Мультиметр

Измеряемая функция: Сопротивление
Диапазон измерения: автоматически

Для исключения искажения сигнала два абонента шины CAN (с максимальным удалением по шин PT-CAN) нагружаются сопротивлением в 120 Ω каждое. Оба нагрузочных сопротивления включаются параллельно и образуют эквивалентное сопротивление 60 Ω. При отключенном напряжении питания это эквивалентное сопротивление можно измерить между проводами связи. Кроме этого можно измерить отдельные сопротивления поодиночке. (Рекомендация для измерения 60 Ω: отсоединить легко доступный блок управления от шины и затем измерить на разъеме сопротивление между проводами низкого уровня CAN и высокого уровня CAN)

Измерение постоянного напряжения PT-CAN, F-CAN, Local-CAN

Необходимое условие для измерения: подсоединена аккумуляторная батарея, и включено зажигание!

Перейти на тестере в Систему измерений -> Мультиметр

Измеряемая функция: напряжение
Вид измерений: =
Диапазон измерения: автоматически

Для выяснения, исправны ли провода низкого уровня CAN и высокого уровня CAN, можно измерить напряжение провода низкого уровня CAN (или высокого уровня CAN) относительно массы.

Низкий уровень CAN относительно массы: напряжение ок. 2,4 В

Высокий уровень CAN относительно массы: напряжение ок. 2,6 В

Эти значения являются приблизительными и могут отличаться, в зависимости от нагрузки шины, на величину до 100 мВ.

Осциллографирование PT-CAN, F-CAN, Local-CAN

Необходимое условие для измерения: подсоединена аккумуляторная батарея, и включено зажигание!

Перейти на тестере в Систему измерений -> Параметры осциллографа

Вид измерений: =
Диапазон измерения: +/- 5 В
Диапазон частоты: 1 кГц

Для большей ясности, работает ли шина CAN безупречно, очень полезно понаблюдать связь по шине. При этом нет необходимости анализировать отдельные биты, а нужно лишь убедиться, что шина CAN работает. Осциллографирование показывает: ”шина CAN очевидно работает без нарушений”.

Если с помощью осциллографа измеряют напряжение между проводом низкого уровня CAN и массой, то получают прямоугольный сигнал в пределах напряжения U(мин.) = 1,5 В и U(макс.) = 2,5 В.

Если с помощью осциллографа измеряют напряжение между проводом высокого уровня CAN и массой, то получают прямоугольный сигнал в пределах напряжения U(мин.) = 2,5 В и U(макс.) = 3,5 В.

Измерение сопротивления K-CAN

На шине K-CAN нельзя провести отдельное измерение сопротивления, так как сопротивление изменяется в зависимости от логики включения блоков управления!

Измерение постоянного напряжения K-CAN

Необходимое условие для измерения: подсоединена аккумуляторная батарея, и включено зажигание!

Перейти на тестере в Систему измерений -> Мультиметр

Измеряемая функция: напряжение
Вид измерений: =
Диапазон измерения: +/- 10 В

Низкий уровень CAN относительно массы: напряжение ок. 4,8 В

Высокий уровень CAN относительно массы: напряжение ок. 0,2 В

Осциллографирование K-CAN

Необходимое условие для измерения: подсоединена аккумуляторная батарея, и включено зажигание!

Перейти на тестере в Систему измерений -> Параметры осциллографа

Вид измерений: =
Диапазон измерения: автоматически
Диапазон частоты: 1 кГц

Если с помощью осциллографа измеряют напряжение между проводом низкого уровня CAN и массой, то получают прямоугольный сигнал в пределах напряжения U(мин.) = 1 В и U(макс.) = 5 В.

Если с помощью осциллографа измеряют напряжение между проводом высокого уровня CAN и массой, то получают прямоугольный сигнал в пределах напряжения U(мин.) = 0 В и U(макс.) = 4 В.

Не работает шина CAN

Если оказывается неработающей шина K-CAN или шина PT-CAN, скорее всего, можно предположить, что имеется короткое замыкание провода низкого уровня CAN или высокого уровня CAN, или неисправен блок управления. Для локализации причины неисправности имеет смысл действовать следующим образом:

Отсоединять один абонент шины CAN за другим до тех пор, пока не будет найден блок, являющийся причиной неисправности (= блок управления x).
Проверить провода к блоку управления x на короткое замыкание
По возможности проверить блок управления

Такая последовательность действий приводит к успеху только в том случае, если короткое замыкание имеет проверяемый провод от блока управления к шине CAN. Если провод шины CAN сам имеет короткое замыкание, то нужно проверять жгут проводов.

Диагностика

В ЗУ блоков управления – абонентов шины CAN могут быть записаны две различные неисправности шины:

Нарушение связи по CAN
Неисправность провода шины CAN

Нарушение связи позволяет увидеть блоки управления – абоненты шины CAN, которые вышли из строя, т. е. не могут больше поддерживать связь. Неисправность ”Нарушение связи по CAN” может быть считана только тогда, когда неисправность в данный момент отсутствует. Если неисправность имеется в данный момент, тогда с блоком управления не может быть связи. И при этом нельзя считать информацию в ЗУ неисправностей!

Физические повреждения провода можно определить с помощью использования трансивера CAN, не восприимчивого к неисправности. В настоящее время, однако, такой трансивер есть только для шины K-CAN. Таким образом, запись в ЗУ неисправностей ”Неисправность провода CAN”могут иметь только те блоки управления, которые подсоединены к шине K-CAN! Трансивер CAN, кроме того, не может различить отдельные типы неисправностей, которые приводятся в следующем перечне. Если неисправность шины ”Неисправность провода CAN” записана в одном блоке управления, это может означать:

Обрыв провода высокого уровня CAN
Обрыв провода низкого уровня CAN
Короткое замыкание провода высокого уровня CAN на массу или плюс
Короткое замыкание провода низкого уровня CAN на массу или плюс
Короткое замыкание между собой проводов высокого уровня CAN и низкого уровня CAN

Обрыв провода (однопроводной режим):В каждом блоке управления имеется собственное подсоединение к шине. Это означает, что даже в случае обрыва провода имеющиеся уровни напряжения могут поддерживаться через общую сеть K-CAN. Следствием этого является то, что передающий блок управления не распознает эти неисправности и продолжает работать в двухпроводном режиме. Если, однако, блок управления передает сообщение в обход места обрыва, то принимающий блок управления распознает активность только на неповрежденном проводе шины. Принимающий блок управления распознает при этом однопроводной режим и записывает неисправность ”Неисправность провода CAN”. Если различные блоки управления принимают сообщения в обход места обрыва, то при однопроводном режиме такую запись в ЗУ неисправностей могут иметь несколько блоков управления.

Короткое замыкание:Если в системе имеется короткое замыкание, тогда всеблоки управления, подсоединенные к шине CAN должны иметь запись неисправности ”Неисправность провода CAN”. Для локализации короткого замыкания действовать в соответствии с пунктом ”Не работает шина CAN”.