Как работает КАН-шина?
Современный автомобиль, это не просто набор запчастей, проводов и металла – это настоящий компьютерный комплекс, состоящий из множества сложных систем. Объединять и передавать полученную с датчиков информацию призвано такое устройство как кан-шина. В этой статье расскажем о ней более подробно.
Как работает кан-шина и что это такое?
КАН-шина – это устройство по которому происходит обмен и передача информации между бортовым компьютером и штатными датчиками. Также кан-шина передает управляющие команды и запросы.
Для распространения информации в сообщения включаются разного рода идентификаторы. Они абсолютно разные и способны сообщить, например, что скорость транспортного средства в данный момент времени 55 км/ч. Серия из сообщений отправляется на все все устройства, но обрабатывают эти сообщения только те, которым оно предназначено.
Какие функции КАН-шина выполняет в автомобиле?
– упрощает подсоединение дополнительных приборов и систем;
– мешает внешним факторам влиять на работу электронных приборов;
– одновременно передает, анализирует и получает информацию с устройств;
– делает более быстрой передачу сигналов к иным устройствам;
– сокращает количество необходимых проводов.
Как проверить КАН-шину в автомобиле?
Иногда в системе КАН могут происходить неполадки, и тогда она автоматически сообщает какой из ее блоков управления не может получать информацию. И тогда для поиска места повреждения можно воспользоваться мультиметром.
Как проверить КАН-шину мультиметром?
Необходимо с помощью мультиметра измерить сопротивление между проводами (в любом месте) Hi (Высокое) и Lo (Низкое) шины CAN. Если сопротивление равно 60 Ом, то повреждений нет. Если же сопротивление между проводами имеет значение примерно 120 Ом, то можно сказать о том, что один или оба провода шины CAN повреждены.
Чтобы найти место повреждения необходимо измерить сопротивление провода CAN-Lo между двумя блоками. Сопротивление должно быть равно 0, если же между измеряемыми точками сопротивление равно 240 Ом, то провод поврежден между этими точками. Точно такие же измерения необходимо проделать и с проводами Hi.
Чтобы убедиться, что КАН-шина работает, важно понаблюдать за связью по кан-шине. Для это понадобиться осциллограф. С его помощью можно измерить напряжение между проводом высокого (Н) или низкого (L) уровня. Сигнал должен получиться прямоугольным в пределах напряжения:
Низкий уровень CAN относительно массы: U мин = 1 В и U макс = 5 В
Высокий уровень CAN относительно массы: U мин = 0 В и U макс = 4 В
Эти значения являются приблизительными и могут отличаться, в зависимости от нагрузки шины, на величину до 100 мВ.
Итак, что же такое КАН-шина – это система, которая управляет электрическими устройствами, а также цифровой связью. Шина объединяет информацию со всех устройств и помогает им обмениваться ею. Все данные по кан-шине передаются по двум витым проводам. CAN-шина намного упрощает монтаж дополнительного оборудования, помимо этого снижает количество проводов в жгутах, что делает электросистему более надежной.
Диагностика CAN шины
Поскольку все современные автомобили имеют несколько конфигураций шин данных, диагносты и автоэлектрики сталкиваются все чаще с неисправностями, связанными именно с передачей данных. Как правило, симптомом может быть отсутствие коммуникации с каким-то блоком, повторяющиеся «U» коды в нескольких блоках, относящихся к одной шине. Это может сопровождаться многочисленными активными лампами неисправностей на панели приборов.
Сегодня мы будем обсуждать неисправности шины CAN. Существует несколько способов определения ее целостности и нормальной коммуникации. Удобнее всего это делать осциллографом. Но не все осциллографы настолько быстры, чтобы читать пакеты в шинах данных. Некоторые сканеры также имеют встроенную функцию проверки целостности CAN шины, например, G-scan 3:
В этой статье мы расскажем о быстром способе диагностики CAN шины с помощью мультиметра через диагностический разъём. Он занимает немного времени и в любом автосервисе всегда есть мультиметр. Итак, пошаговая инструкция:
ШАГ 1: «Проверка Низкоскоростной CAN Шины на замыкание»:
Отключаем сканер от розетки. Переводим ключ зажигания в положение 2 (ВКЛ). С помощью мультиметра измеряем напряжение (ПИН 14 на розетке и ЗЕМЛЯ). Есть ли у нас напряжение 10,0 вольт?
ШАГ 2: «Проверка Низкоскоростной CAN Шины на замыкание на землю»:
Находим ПИН 6 на розетке и второй шуп осциллографа подключаем к плюсовой клемме АКБ. Есть ли у нас 0 вольт? Если мы находим тут 0 вольт, то начинаем отключать модули по одному, пока не появится напряжение. Если оно так и не появилось, то проблема в проводке CAN шины и необходимо определить место предполагаемого замыкания и поменять витую пару.
ШАГ 3: «Проверка терминирующих сопротивлений»:
Выключаем зажигание. Отключаем минусовую клемму аккумулятора. Переводим мульттимтер в режим измерения сопротивления и измеряем Сопротивление между высокой и низкой CAN шинами (между ПИНами 6 и 14). Получается ли сопротивление в диапазоне 53,5 — 67 Ом? Если ДА, то тест завершен. Если проблема остаётся, то значит она отсутствует на момент измерения и носит спорадический характер. Обратитесь к электросхеме автомобиля, проверьте коннекторы и другие элементы проводки на наличие окисления коннекторов, перегибов, старых отверстий от накола щупом осциллографа, возможности проникновения воды или коррозии. Проверьте целостность мест соединения. Если сопротивление не в диапазоне 53,5 — 67 Ом, то перейдите к следующему шагу.
ШАГ 4: «Высокое сопротивление цепи — более 67 Ом»:
Если измеренное сопротивление выше 67 Ом, то у нас высокий сигнал цепи CAN HIGH или LOW, её разрыв или один из терминирующих резисторов внутри ЭБУ поврежден. Если у нас низкое сопротивление цепи (ниже 53,5 Ом), то перейдите к следующему шагу.
ШАГ 5: «Низкое сопротивление цепи — ниже 53,5 Ом»:
Если измеренное сопротивление ниже 53,5 Ом, то у нас замыкание цепи между CAN HIGH и LOW. Необходимо разбить шину на участки и продиагностировать их отдельно на наличие замыкания. Если после отключения одного из модулей сопротивление становится нормлаьным, значит замыкание внутри блока управления и его необходимо менять.
Другими продвинутыми методами диагностики всех видов шин данных Вы сможете овладеть на наших занятиях!
Школа Автодиагностики ИНЖЕКТОРКАР
Написать комментарий
Ваш комментарий: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.
CAN-технология BOSCH в диагностике автомобилей
CAN Технологии
Применяемая на автомобилях система CAN (Controller_Area_Network) позволяет установить связь между отдельными электронными блоками управления. При эксплуатации автомобиля и при диагностике его агрегатов эта система предоставляет возможность использования новых функций, которые не могут быть возложены на отдельно действующие блоки управления.
Применяемая на автомобилях система CAN позволяет объединить в локальную сеть электронные блоки управления или сложные датчики, как, например, датчик угла поворота рулевого колеса. Обозначение CAN является сокращением от выражения Controller:Area:Network (локальная сеть, связывающая блоки управления). Применение системы CAN на автомобиле дает следующие преимущества:
Обмен данными между блоками управления производится на унифицированной базе. Эту базу называют протоколом. Шина CAN служит как бы магистралью для передачи данных.
Независимо действующие системы, например, система курсовой стабилизации ESP, могут быть реализованы с меньшими затратами.
Упрощается подключение дополнительного оборудования.
Шина данных CAN является открытой системой, к которой могут быть подключены как медные провода, так и стекловолоконные проводники.
Диагностика электронных блоков управления производится посредством кабеля «К».
Диагностика некоторых компонентов оборудования салона автомобиля уже сегодня производится через шину CAN (например, это подушки безопасности и блоки управления в дверях автомобиля). В данном случае речь идет о так называемом виртуальном кабеле «К». В будущем необходимость в кабеле «К» должна отпасть.
Можно проводить одновременную диагностику нескольких блоков управления, входящих в систему.
CAN
Промышленная сеть CAN (Controller Area Network) была создана в конце 80-х годов фирмой Bosch как решение для распределенных систем, работающих в режиме реального времени. Первая реализация CAN применялась в автомобильной электронике, однако сейчас CAN находит применение практически в любых типах машин и промышленных установок, от простейших бытовых приборов до систем управления ускорителями элементарных частиц. В настоящий момент CAN-протокол стандартизован в международном стандарте ISO 11898.
Основные положения стандарта CAN.
В качестве среды передачи в CAN используется дифференциальная линия связи — витая пара, сигналы по которой передаются в дифференциальном режиме.
Для контроля доступа к среде передачи используется метод недеструктивного арбитража.
Данные передаются короткими (максимальная длина поля данных — 8 байт) пакетами, которые защищены контрольной суммой.
В CAN отсутствует явная адресация сообщений. Вместо этого каждый пакет снабжен полем арбитража (идентификатор+RTR-бит), которое задает приоритет сообщения в сети.
CAN имеет исчерпывающую схему контроля ошибок, которая гарантирует повторную передачу пакета, в случае возникновения ошибок передачи/приема сообщения.
В CAN существует способ автоматического устранения узла, являющегося источником ошибочных пакетов в сети.
CAN контроллеры.
Протокол CAN полностью реализован аппаратно — в виде микросхем- CAN контроллеров или в виде стандартного периферийного устройства в составе микросхемы- микроконтроллера. Все производители современных микроконтроллеров по крайней мере в одном из семейств имеют микроконтроллеры со встроенным периферийным одним или несколькими CAN-контроллерами. Таким образом, сегодня, СAN-контроллер является таким же стандартным периферийным устройством как контроллер SPI, I2C или UART.
Что такое CAN-шина
Для повышения надежности в CAN-шине используется принцип дифференциальной передачи данных, требующий двух проводов, CAN-High (CAN-H) высокий и CAN-Low (CAN-L) низкий уровень напряжения.
Рецессивные и доминантные биты
Для повышения надежности в CAN-шине используется принцип дифференциальной передачи данных, требующий двух проводов, CAN-High (CAN-H) высокий и CAN-Low (CAN-L) низкий уровень напряжения.
Рецессивные и доминантные биты
Как это исполнено физически
Физически CAN-шина – система из специального кабеля с разветвителями для подключения электронных блоков и конечных устройств-терминаторов (резисторов).
Пример шины CAN
Витая пара
Чаще всего шина CAN – скрученные (витые) пары проводов (по 30 витков на один погонный метр) с разветвителями для подключения ЭБУ (ECU) и конечными резисторами-терминаторами с номинальным сопротивлением 120 Ом на концах шины.
Сколько CAN-шин может быть на ТС
На ТС экологического уровня Евро-3 и выше может быть от 1 до 6 и более шин CAN, которые могут обозначаться как M-CAN, T-CAN, I-CAN, H-CAN, A-CAN, EBS-CAN и т.д.
Топология CAN шины
Как найти CAN-шину
Признаками шины М-CAN и Т-CAN могут быть, например:
• наличие диагностического разъема OBD II;
• цвет и сечение проводов витых пар;
• связь витых пар с контактами в разъемах OBD II и ЭБУ.
Признаки шины M-CAN и T—CAN 
Достаточно просто найти CAN на разъеме системы ABS/ASR
Диагностический разъём OBD II и его распиновка
На большинстве ТС после 2003 года используется диагностический разъем OBD II или DLC (Diagnostic Link Connector), который находится под панелью приборов.
Распиновка OBD 
Сводная таблица распиновки OBDII для разных марок автомобилей
Как будем искать CAN-шину
С помощью мультиметра можно проверить любую витую пару проводов, чтобы убедиться в следующем:
1. Является ли проверяемая витая пара вообще CAN-шиной? (Проверка импеданса);
2. Если витая пара является CAN-шиной, то передаются ли в ней какие–либо сообщения? Проверка работоспособности);
3. Находится ли CAN-шина в работоспособном состоянии и какая из линий шины является CAN-L, а какая – CAN-H?
Внимание! Неосторожное обращение с включенной
CAN-шиной может привести к фиксации в ней ошибок!
Проверка импеданса
Проверка импеданса (полного сопротивления)
Проверка импеданса
ВНИМАНИЕ!
Проверка должна производиться при полностью выключенном питании бортовой сети (выключенной массе).
Контрольное значение должно быть в пределах 60 Ом.
Проверка работоспособности CAN-шины
Находится ли CAN-шина в рабочем состоянии?
ВНИМАНИЕ! Проверка производится при включенном замке зажигания, работающем двигателе, нажатии и отпускании педали подачи топлива между проводами витой пары.
Контрольное значение напряжения должно быть в пределах 1,2-3,0 В.
Определение CAN-H и CAN-L
Какой из проводов является CAN-H, а какой CAN-L?
ВНИМАНИЕ! Проверка производится в состоянии рецессии (при включенном главном выключателе АКБ (кнопке массы), замок зажигания выключен!) и в доминантном состоянии (при включенном замке зажигания в положение «Приборы», при работающем и не работающем двигателе).
Проверка с помощью осциллографа
Учитывая возможные отклонения уровня напряжения от номинальных значений, состояние рецессии можно определить только с помощью осциллографа.
Проверка осцилографом
Цвет оболочки и цветовая маркировка проводов
Цвет оболочки и маркировка проводов
CAN-шина. Что можно увидеть?
В зависимости от того, какую информацию заложил в CAN-шину производитель, могут распознавать:
Способы подключения:
Контактный способ:
Достоинства:
• просто и дешево;
• можно работать на считывание и передачу.
Недостатки:
• может оказывать мешающее влияние на CAN-шину; проблемы с возникновением и фиксацией ошибок;
• Проблемы с гарантией на ТС.
Безконтактный способ (CANCrocodile):
Can- Крокодил
Достоинства:
• не оказывает мешающего воздействия на CAN-шину.
Недостатки:
• можно работать только на считывание.
Бесконтактныe считыватели Crocodile
CAN Crocodile – устройство для бесконтактного считывания данных с CAN-шины автомобиля. CAN Crocodile применяется для подключения к шине CAN систем GPS/ГЛОНАСС мониторинга, которые получают информацию о режимах работы двигателя, состоянии датчиков, уровне топлива, наличии неисправностей и т.д. CAN Crocodile не нарушает изоляцию проводов CAN и "слушает" обмен по шине с помощью специального беспроводного приемника. Применение CAN Crocodile абсолютно безопасно для автомобиля (!), незаметно для работы бортового компьютера, диагностического сканера и других электронных систем. Особенно актуально применение CAN Crocodile для гарантийных автомобилей, в которых подключение каких-либо электронных устройств к шине CAN часто служит поводом для снятия с гарантии.
Схема подключения Сан-Крокодила в GPS-треккере
Бесконтактным способом – без нарушения изоляционной оболочки проводов и электрического контакта.
Не нарушает изоляцию;
Не влияет на работу CAN-шины;
Не занимает диагностический разъём
Как прозвонить CAN-шину мультиметром
CAN-шина (Controller Area Network) — это один из наиболее распространенных протоколов в автомобильной промышленности. Он используется для связи различных устройств в автомобиле, таких как ЭБУ, коммутационные блоки и датчики. Прозвонка CAN-шин может быть полезным инструментом для диагностики и поиска неисправностей в системах автомобиля.
Для прозвонки CAN-шин можно использовать мультиметр — устройство, которое позволяет измерять напряжение, сопротивление и ток. Для подключения мультиметра к CAN-шине потребуется специальный адаптер, который обычно называется OBD-II разъемом. В некоторых случаях, когда автомобиль имеет специальную CAN-шину, может потребоваться дополнительное оборудование.
Процесс прозвонки CAN-шин с помощью мультиметра включает в себя подключение мультиметра к OBD-II разъему автомобиля, установку настройки мультиметра для измерения переменного тока (AC), и проверку наличия сигнала на CAN-шине. Если сигналы присутствуют, это означает, что CAN-шина функционирует правильно. Если сигналы отсутствуют, возможно есть проблема с CAN-шиной или с подключением.
Но не забывайте, что прозвонка CAN-шин должна осуществляться только теми, кто обладает достаточными знаниями и опытом работы с мультиметром и автомобильной электрикой. Неправильная прозвонка или неправильное подключение мультиметра может привести к повреждению автомобиля и опасным ситуациям.
Важно помнить, что прозвонка CAN-шин является лишь одним из методов диагностики автомобиля и может быть неэффективна в некоторых случаях. В случае серьезных проблем с CAN-шиной или другими системами автомобиля всегда лучше обратиться к профессионалам, которые обладают необходимыми знаниями и оборудованием для диагностики и ремонта.
Как прозвонить CAN-шину с помощью мультиметра?
CAN-шина является одним из основных способов обмена данными между различными устройствами в автомобиле. Для диагностики сети CAN-шин можно использовать мультиметр.
Прозвонка CAN-шины с помощью мультиметра состоит из нескольких шагов:
- Подготовка к прозвонке:
- Убедитесь, что мультиметр настроен на режим измерения сопротивления (омметр). Также убедитесь, что выбрано правильное диапазонное измерение.
- Отключите зажигание автомобиля и установите автомобиль на стояночный тормоз.
- Найдите доступные для прозвонки разъемы на CAN-шине. Обычно такие разъемы расположены под рулем или в моторном отсеке автомобиля.
- Прозвонка CAN-шины:
- Следуйте инструкциям мультиметра для прозвонки сопротивления.
- Присоедините одну из пробок мультиметра к одному из контактов разъема на CAN-шине.
- Присоедините другую пробку мультиметра к другому контакту разъема на CAN-шине.
- Считайте значение сопротивления на мультиметре. Если показание равно нулю или очень близко к нулю, это означает, что оба контакта на CAN-шине соединены.
- Повторите процесс для всех доступных разъемов на CAN-шине, чтобы убедиться, что все они соединены.
- Заключение:
- Постепенно прозванивая все доступные разъемы на CAN-шине, вы сможете определить правильность подключения и целостность сети.
- Если в процессе прозвонки вы обнаружите отсутствие соединения между контактами, это может указывать на возможные проблемы в работе CAN-шине.
Важно помнить, что прозвонка CAN-шины с помощью мультиметра может быть сложной задачей для начинающих. Поэтому при необходимости рекомендуется обратиться к специалистам или использовать специализированные инструменты для диагностики сети CAN-шин в автомобиле.
Подготовка мультиметра и CAN-шинны
Прежде чем приступить к прозвонке CAN-шинны с помощью мультиметра, необходимо выполнить несколько предварительных шагов: подготовить мультиметр, установить соответствующие настройки и обеспечить правильное подключение к CAN-шине.
Подготовка мультиметра
Перед началом работы убедитесь, что ваш мультиметр подходит для измерения сигналов на CAN-шине. Оптимальным выбором будет цифровой мультиметр с поддержкой функции измерения напряжения и сопротивления.
Установка настроек мультиметра
Перед началом прозвонки необходимо установить мультиметр в соответствующем режиме измерения. Установите режим измерения напряжения постоянного тока (DC Voltage) или напряжения переменного тока (AC Voltage) в зависимости от требований вашей системы CAN-шин.
Подключение к CAN-шине
Для успешной прозвонки CAN-шинной линии необходимо правильно подключить мультиметр к шине. В большинстве случаев, для измерения сигналов на CAN-шине, требуется использовать специальные адаптеры и проводку.
Выполните следующие шаги для правильного подключения мультиметра к CAN-шине:
- Определите, какой тип разъема используется на вашей системе CAN-шин. Это может быть разъем D-sub, RJ45 или другой.
- Получите соответствующий адаптер для подключения мультиметра к шине. Убедитесь, что адаптер совместим с вашим мультиметром и типом разъема на шине.
- Подключите адаптер к мультиметру, убедившись в надежности соединения.
- Подключите другой конец адаптера к разъему CAN-шинной линии.
После выполнения всех этих шагов ваш мультиметр будет готов к прозвонке CAN-шинной линии. Теперь можно переходить к следующему этапу – измерению сигналов на шине с помощью мультиметра.
Подключение мультиметра к CAN-шине
Для правильного прозвона CAN-шину с помощью мультиметра необходимо следовать определенной последовательности шагов:
- Подготовьте необходимые инструменты и материалы: мультиметр, провода с крокодилами, распиновка CAN-шин.
- Определите клеммы CAN-шин: CAN high (CANH) и CAN low (CANL). Обычно они обозначены на распиновке или маркировке разъема.
- Выключите зажигание автомобиля и разъедините соединение разъема CAN.
- Подключите провода мультиметра к клеммам CAN-шин согласно распиновке или маркировке. Красный провод подключите к клемме CANH, а черный провод – к клемме CANL.
- Включите мультиметр в режим измерения сопротивления (омметра).
- Проверьте соединение проводов мультиметра с клеммами CAN-шин, убедившись, что соединения надежны и не имеют перекрестного замыкания.
- Включите зажигание автомобиля.
- Настройте мультиметр для измерения сопротивления и подтвердите, что значение сопротивления между клеммами CANH и CANL составляет около 60 Ом. Если значение сопротивления не соответствует ожидаемому, возможно, CAN-шина имеет проблемы со связью.
- Выключите зажигание автомобиля и отключите провода мультиметра от клемм CAN-шин.
После выполнения всех этих шагов можно считать, что прозвон CAN-шину с помощью мультиметра выполнен успешно. Теперь вы можете приступить к дальнейшим проверкам и диагностике системы CAN.
Чтение и анализ результатов прозвона CAN-шинны
После того, как вы провели прозвонку CAN-шинны с помощью мультиметра, необходимо проанализировать полученные результаты. Это позволит определить, есть ли какие-либо проблемы или неисправности на шине.
Вот некоторые важные моменты, которые стоит учесть при чтении результатов прозвона CAN-шинны:
- Проверьте, есть ли напряжение на шине. Обычно, при нормальной работе CAN-сети, напряжение должно быть примерно 2,5 В. Если шина находится в «режиме покоя», то напряжение может быть около 0 В.
- Проверьте, есть ли разница в напряжении на шине при использовании разных проводов. Если есть значительная разница, это может указывать на проблему с проводом или соединением.
- Обратите внимание на наличие каких-либо изменений в напряжении на шине при подключении или отключении устройства к шине. Это может указывать на проблему с устройством или его подключением.
После тщательного анализа результатов прозвона CAN-шинны, вы сможете определить возможные проблемы и принять соответствующие меры для их устранения. В случае выявления неисправных участков шины или проблем с устройствами, рекомендуется обратиться к специалистам для дальнейшего ремонта или замены оборудования.