Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

Технічні особливості обміну даними: топологія шини CAN

Шина передачі даних створена для вирішення дилеми щодо усунення зайвої кількості проводів при великій кількості різних датчиків

Шина передачі даних створена для вирішення дилеми щодо усунення зайвої кількості проводів при великій кількості різних датчиків.

У світі ремонту існує термін, який описує архітектуру, схему і порядок роботи інтерфейсу передачі даних - це топологія шини.

У сучасних автомобілях зустрічається відразу кілька шин і мереж, все блоки управління повинні відповідати вимогам топології мережі, розробленої інженерами. Двопровідні шини виконані по паралельній схемі підключення.

Блок управління, підключений до послідовній шині передачі даних, називається «вузлом». сканер , Підключений до системи автомобіля, також набуває статусу вузлового блоку. І навіть ряд датчиків і перемикачів стають вузловими.

І навіть ряд датчиків і перемикачів стають вузловими

Клас 2 Архітектура «Кільце»

Кожен модуль підключений до двухпроводной лінії передачі даних

Перші шини передачі даних були підключені до 6 і 14-контактного діагностичного роз'єму (DLC). Шина CAN з'єднує послідовно кілька блоків управління, в тому числі модуль управління двигуном (PCM), блок управління функціями салону (BCM) і блок управління паливним насосом. На виході шини CAN передбачений «вузол» для підключення блоку управління повним приводом 4WD і крайовий резистор опором 120Ом.

Робота з електричними схемами

Щоб рухатися в ногу з часом, механіку необхідно вміти розбиратися в електросхемах, що містять шини CAN. Пунктирна лінія, що оперізує компонент, вузол або модуль вказує на їх підключення до шини CAN.

Пунктирна лінія, що оперізує компонент, вузол або модуль вказує на їх підключення до шини CAN

Клас 2 Архітектура «Зірка»

Мал. 1: тут представлена ​​шина класу 2 J1850 VPW типового автомобіля. Всі блоки підключені до однієї точки за схемою «зірка». Тут не слід використовувати точку зрощування, замість неї застосовується коротко замикає перемичка. На цій схемі всі лінії шини під'єднані до перемичках, які мають місце зрощування, або, іншими словами, контактним перемичках шини. Але в подібних системах з двома перемичками підключено безліч блоків і може так статися, що один з них знаходиться в пасажирської частини салону, а інший - в водійських зоні. Найчастіше, видалення перемички дозволяє «вузлів» працювати незалежно один від одного. Наступні випробування дозволяють визначити місце виникнення несправності: «вузлова точка» або проводка.

На деяких схемах зображені блоки з двома стрілками, спрямованими в протилежні сторони (це додаткова інформація про шину).

Все двопровідні шини CAN оснащені терминаторами (кінцевими резисторами) для підтримки постійної напруги в мережі.

архітектура шини

Найбільш відомі на практиці три топології шини (схеми з'єднання вузлів мережі): зірка, кільце і змішаний тип з'єднання. В архітектурі шини «Кільце» все вузлові точки або модулі підключені паралельно.

Кожен вузол має два дроти для підключення до шини. Це мультиплексная система, в якій інформація передається вузлових точках по одним і тим же дротах. Тут все вузлові точки можуть включити індикатор Попередження «Перевірити двигун» на щитку приладів в результаті обробки інформації, переданої через мережу CAN.

Кожен блок здатний обмінюватися даними з іншими блоками. Наприклад, блок кондиціонування і опалення салону (HVAC) через блок управління функціями салону (BCM) направляє запиту в блок керування двигуном (PCM) на включення муфти компресора кондиціонера за допомогою силового реле.

Якщо між блоками BCM і PCM виник обрив ланцюга, блок PCM все одно тримає зв'язок з блоком BCM, але опосередковано, через інші модулі. Тобто обмін даними в цьому випадку не переривається.

І тільки при наявності двох обривів між блоками BCM і PCM, наприклад, в тому числі між блоком IPC і блоком радіосистеми (Radio), модуль PCM переходить в автономний режим роботи і не обмінюється інформацією з модулями BCM або антиблокувальною гальмівної системи (ABS).

Коротке замикання в кільцевої шині

Коротке замикання в кільцевої шині

Клас 2 Архітектура змішаного типу з'єднання (зірка / кільце)

Мал. 2: тут окружністю червоного кольору обведені точки зрощування або з'єднання зіркою модулів ABS, протиугінною системи (Theft Control) і панелі приладів. Крім того, модуль ABS (обведений колом синього кольору) має двопровідне підключення до шини і з'єднаний з панеллю приладів та діагностичним роз'ємом DLC по кільцевій схемі.

Основна проблема при діагностиці кільцевої шини полягає в усуненні коротких замикань. Діагностика обривів в цій архітектурі не представляє особливих складнощів, оскільки подібні «вузлові точки» просто ізольовані від системи, яка продовжує працювати. Але при виникненні короткого замикання виходить з ладу вся система в цілому.

Якщо в шині виникло замикання, досить складно обчислити «проблемний» модуль або ділянку проводки. Якщо замикання виникло в одному з модулів, необхідно відключати їх від мережі і одночасно спостерігати за її відновленням (після відключення несправного модуля мережу знову почне працювати). Але це не найкращий спосіб ремонту, оскільки йде багато часу на пошук несправності.

Короткі замикання - це вразливе місце даної архітектури шини, в якій застосовується більшу кількість проводів.

Архітектура «Зірка»

У цій архітектурі застосовується Гребешкова, стикового з'єднувач або короткозамикающего перемичка. Вони вставляються у Втулкові частина роз'єму.

Всі модулі мають тільки один провід, яким вони підключаються до послідовній шині передачі даних в одному загальному соединителе (точці) по паралельній схемі підключення.

Див. Мал. 1, наведений вище.

Своєю назвою ця архітектура зобов'язана комп'ютерної індустрії. Наприклад, мережа Ethernet являє собою зірку, яка з'єднує ПК, принтери, сервери з хабом Ethernet.

Точки з'єднання зірки часто розташовані поруч з діагностичним роз'ємом DLC, але бувають винятки. Деякі автовиробники виконують точку з'єднання у вигляді спайки, інші - роблять її рознімною. У ряді автомобілів з'єднання можна розімкнути і підключити до нього тестер для перевірки наявності замикань на «плюс» або «масу».

Розуміючи топологію шини (кільце, зірка, змішаний варіант), можна діагностувати короткі замикання, помилки зв'язку і замикання на масу швидше, ніж з використанням блок-схем.

Знання симптомів коротких замикань (на плюс і масу) і обривів в системах різних архітектур дозволяє вибрати найбільш ефективний план дій з усунення несправності.

Змішаний тип архітектури (зірка / кільце)

Автовиробники можуть застосовувати різні топології шин в одній системі. В результаті цього утворюється змішаний тип з'єднання. Обидві системи оснащені безліччю вузлових точок, які з'єднані в кільце і зірку.

Див. Мал 2, наведений вище.

Якщо Вам відомий тип архітектури і тип несправності (замикання на масу або плюс), далі необхідно роз'єднати точки зрощування і перевірити стан вузлових точок.

Якщо коротке замикання пропало, необхідно по черзі відключати блоки управління до тих пір, поки замикання не виникне знову.

Якщо після закінчення точок зрощування замикання жевріє, воно, по всій видимості, знаходиться в вузлах, підключених до кільцевої шині. В цьому випадку, блоки ABS і панелі приладів можуть бути причиною замикання на «масу» або «плюс» і підключені до місця зрощування (перемичці).

Для усунення несправності необхідно по черзі від'єднати і перевірити модулі.


Повернення до списку