Автобусная линия
Линия шины - это линия группового сигнала, которая передает последовательные данные в обоих направлениях. Он может состоять из одного провода или двух. Все блоки управления подключены параллельно в текущих системах шин, это означает, что посылаемая информация может быть услышана всеми подключенными блоками.
Абонент шин
Любой модуль управления, подключенный к шинной линии. например, DME, IKE, GM и т.д.
Ворота
Модуль шлюза обеспечивает линию связи между различными линиями шины для обеспечения средства передачи информации от абонента одной линии шины к абоненту другой линии шины. Модуль шлюза распознает по адресу получателя, должно ли сообщение маршрутизироваться через шлюз или нет. например, IKE, KOMBI.
Главный контроллер
Главный контроллер системы шин обеспечивает рабочее напряжение и сигналы активизации для абонентских модулей. Эта задача может также выполняться несколькими резервными ведущими устройствами в системе шины. например, GM, LCM.
Последовательные данные
Серийный означает одно событие за один раз. При передаче данных используется метод временного разделения для разделения битов данных. Сообщения, передаваемые по шине, конфигурируются последовательно.
Каждое сообщение состоит из
- Адрес измерительного преобразователя
- Объем данных
- Адрес получателя
- Команда или информация
- Подробное описание сообщения (данных)
- Сводка передаваемой информации (контрольная сумма)
Все подключенные блоки управления будут получать информацию, но только блок в адресе будет принимать и реагировать на данные.
ПримечаниеЭтот формат сообщения не используется для шины CAN.
Топология
В контексте сетей связи топология описывает конфигурацию или организацию сети.
Топология шин CAN
Шина CAN состоит из двух скрученных медных проводов. Каждый провод содержит противоположный сигнал с точно такой же информацией (CAN-высокий, CAN-низкий). Противоположные сигналы, передаваемые по скрученному проводу, служат для подавления любых электрических помех. Ранняя проводка шины CAN включала заземленный экран вокруг двух проводов, более поздние автомобили отказались от экрана в пользу неэкранированной проводки витой пары.
Благодаря линейной структуре сети шина CAN доступна для других модулей в случае отключения или выхода из строя блока управления. Это называется «древовидной» структурой, в которой каждый блок управления занимает ветвь.
Определение древовидной структуры (95-97 E38 750iL). Схема №119
Как упоминалось ранее, шина CAN первоначально использовалась в качестве высокоскоростного канала связи между блоками управления DME и AGS.
С введением E38 750iL (95 M.Y.) шина CAN была расширена для включения модулей управления EML и DSC. Для соединения отдельных концов шины CAN с общим разъемом 750iL использовал исключительно «звездный соединитель».
В 1998 модельном году появились новые пользователи шины CAN. Приборная панель и датчик угла поворота рулевого колеса были связаны между собой для расширения возможностей транспортного средства по обмену сигналами.
750iL 1999 года стал последним транспортным средством, использовавшим экранированный кабель, после чего вся шина CAN перешла на проводку по витой паре.
Идентификация шин CAN приборной панели. Схема №120
На моделях, в которых используется витая пара, цвет провода шины CAN одинаков по всему автомобилю с: CAN-низкий GE/BR и CAN-высокий GE/SW или GE/RT. Экранированная проводка легко идентифицируется по черной оболочке, окружающей шину CAN.
Отказ кабелей шин CAN
В проводке шины CAN могут возникнуть следующие неисправности
- CAN-H/L прервано
- CAN-H/L закорочено до напряжения батареи
- CAN-H/L закорочен на землю
- Замыкание CAN-H на CAN-L
- Неисправность штепсельных соединений (повреждение, коррозия или неправильное обжатие)
В каждом случае подключенные блоки управления будут сохранять неисправность из-за отсутствия информации, принятой по шине CAN.
Напряжение шины CAN разделяется между двумя линиями данных: CAN-высокий и CAN-низкий для среднего значения 2.5V на линию. Измерение напряжения производится от каждой информационной линии до земли. Каждый модуль на CAN вносит свой вклад в это напряжение.
Наличие 2.5V не означает, что шина CAN не неисправна, а просто означает, что уровень напряжения достаточен для поддержания связи.
Идентификация индикатора напряжения. Схема №121
Оконечные резисторы: используются в цепи шины CAN для установки правильного импеданса, чтобы обеспечить бесперебойную связь. В двух блоках управления CAN между CAN-H и CAN-L установлен резистор на 120 Ом. Поскольку CAN является параллельной цепью, эффективное сопротивление полной цепи составляет 60 Ом. На некоторых транспортных средствах имеется соединительный провод, который соединяет две параллельные ветви вместе, другие имеют внутреннее соединение у комбинации приборов.
Сопротивление измеряется путем подключения соответствующего адаптера к любому из модулей CAN и измерения сопротивления между CAN-L и CAN-H. Сопротивление должно быть 60 Ом. Шина CAN очень стабильна и может продолжать взаимодействовать, если сопротивление на шине CAN не является полностью правильным; однако будут возникать спорадические сбои связи.
Оконечные резисторы расположены в блоке управления ASC/DSC и либо в комбинации приборов, либо в DME.
Ранние 750iL транспортные средства, которые использовали звездчатый соединитель, имеют отдельный внешний резистор, который соединяет CAN-H и CAN-L вместе.
Модули, не имеющие оконечного резистора, можно проверить, отсоединив модуль и проверив сопротивление непосредственно между выводами для CAN-H и CAN-L. Значение в этих блоках управления должно составлять от 10 до 50 кОм.
Определение схемы оконечного резистора. Схема №122
Если имеются отказы связи CAN, которые используют термин «Timeout», это относится к тому, что модуль не может взаимодействовать с другим модулем в шине. Каждый модуль на шине CAN будет пытаться взаимодействовать несколько раз. В случае неуспешного завершения, модуль сохранит ошибку «Timeout» или «шина CAN» и определит, что имеется проблема либо с линией шины, либо с модулем, с которым он пытается связаться.
Эти типы неисправностей могут указывать на проблему с проводкой шины, помехи, отсутствующие данные или отказ модуля связи отдельного блока управления.
Проверка линий CAN осуществляется так же, как и любой другой проводки. Выполните тесты на целостность между соединениями различных модулей (все модули отсоединены), не забывая, чтобы убедиться, что две линии CAN не замкнуты на землю или друг на друга. Рекомендуется использовать «провод проверка» в «Preset Measurements», который является более чувствительным, чем просто проверка сопротивления.
Если уровень напряжения и тест провода являются O.K, то просмотр сигнала связи может быть полезен.
Ниже приведены некоторые примеры шаблонов области действия, которые могут наблюдаться при проверке шины CAN.
Определение позиций CAN. Схема №123
Пример корректной работы шин CAN
Правильная связь по шине CAN происходит спорадическими всплесками с короткими периодами установившегося напряжения.
Идентификация дефектных сигналов шин CAN. Схема №124
Быстрый постоянный фиксированный рабочий цикла в течение 10 секунд
В этом примере представлен выходной сигнал, генерируемый модулем AGS, который изолирован от шины. Этот шаблон истекает через 10 секунд и остается плоской линией при 2,5 В до тех пор, пока клавиша не будет циклически нажата и событие не повторится.
Определение дефектного сигнала шин CAN Быстрая постоянная Фиксированный рабочий цикла в течение 10 секунд. Схема №125
Постоянная фиксированная обязанность без ограничения по времени
Все остальные блоки управления, за исключением большинства современных модулей AGS, будут продолжать попытки отправки информации, даже если блок управления уже сохранил «Timeout» или отказ CAN. Этот тип сигнала может наблюдаться только в том случае, если секция или вся шина CAN отключена.
Определение постоянного режима работы дисплея. Схема №126
Плоская линия при 2,5 В
Если непрерывная плоская линия присутствует на одной или обеих линиях CAN конкретного блока управления, это может указывать на то, что CAN открыта для этого конкретного модуля. Возможно, истекло время ожидания модуля, и он ожидает сигнала от другого блока управления. Проверьте шину CAN в других точках, чтобы увидеть, происходит ли связь в другом месте шины.
Идентификация дисплея CAN высокий Shorted. Схема №127
CAN высокий Shorted To CAN низкий
Если бы линии шины CAN замыкались друг на друга, то сигналы компенсировали бы друг друга и фактически были бы плоской линией.
Отказ одного из блоков управления, прикрепленных к банке
Каждый блок управления, соединенный с CAN, имеет интегрированный модуль связи, который позволяет этому блоку управления обмениваться информацией по CAN. Отказ блока управления обычно запускает код неисправности в других блоках управления, подключенных к шине.
Есть случаи, когда отказ модуля может парализовать или вывести из строя всю шину CAN. Этот сценарий будет очевиден по сбоям CAN, хранящимся в каждом блоке управления на шине.
Чтобы изолировать неисправный блок управления, блоки управления можно отключить по одному, контролируя состояние CAN с помощью вольтметра или осциллографа. Это может быть дополнительно усилено путем устранения неисправностей остальных блоков управления, а затем их повторного считывания. Если отсоединенный модуль управления неисправен, неисправности будут указывать только на связь с этим прерванным модулем, и никто другой.
В качестве быстрой проверки на автомобилях, произведенных после 9/97 (3/98 для E39 528i), которые имеют подключение CAN к приборной панели, индикаторы обеспечивают визуальную индикацию того, восстановлена ли связь.
Если, например, тахометр и дисплей температуры правдоподобны, то связь происходит между DME и IKE/KOMBI. Другие индикаторы, такие как дальность передачи или индикатор ЦФА, могут давать подсказки о состоянии связи с этими блоками управления.
После того, как модуль будет заменен и закодирован или запрограммирован, выполните модуль тестирования шины CAN в каждом блоке управления, чтобы убедиться в исправности связи.
Определение E38/39 отображения. Схема №128
Идентификация дисплея E46. Схема №129
Отказ подачи напряжения на отдельные модули
Медленное падение напряжения батареи или автомобиль с разряженной батареей может привести к спорадическим сбоям связи в различных блоках управления на шине. Причина в том, что не все блоки управления будут отключать связь при одном и том же уровне напряжения, оставляя некоторые модули все еще пытаются связаться. Перед началом поиска и устранения неисправностей в CAN всегда проверяйте правильно заряженную батарею и систему зарядки.
Помехи в кабелях шин CAN
Помехи будут иметь эффект, аналогичный закорачиванию или нарушению проводки шины CAN. Чрезмерные помехи, создаваемые неисправным генератором переменного тока или устройствами послепродажного обслуживания, такими как сотовые телефоны или усилители, могут индуцировать напряжение в линии шины CAN и нарушать связь. Этот тип прерывания может быть прерывающим, и неисправности могут храниться только в одних модулях, а не в других. Эти неисправности часто трудно воспроизвести. Начните с устранения любых проблем с самой проводкой шины CAN и убедитесь, что генератор работает без сбоев. Изолируйте любую проводку послепродажного обслуживания в автомобиле и посмотрите, не возвращается ли неисправность.
Программирование
Во время программирования следует отметить, что программируемый модуль не будет обмениваться данными, и поэтому другие блоки управления на шине будут сохранять ошибки. Эти ошибки, сохраненные во время программирования, должны быть удалены, а затем память ошибок должна быть снова считана, чтобы убедиться, что они не возвращаются. Неправильно запрограммированный модуль приводит к неисправностям CAN, которые невозможно устранить. Не забывайте всегда проверять правильность запрограммированного номера детали после программирования.
Топология D-шины
D-шина (TXD) соединена с различными блоками управления, которые диагностируются с использованием DIS или MoDiC. Более ранние транспортные средства также использовали вторую линию диагностики под названием RXD, чтобы позволить испытательному оборудованию установить связь. RXD - это не линия шины, а линия односторонней связи, используемая для активизации диагностики подключенного блока управления.
На транспортных средствах, произведенных до 2001 модельного года и использующих 20-контактный диагностический разъем под капотом, расположение двух звеньев:
- RXD-контакт 15
- TXD-контакт 20
Более поздние модули управления (с 1997 года) больше не требовали отдельного RXD для установления связи (протокол DS2), поэтому контакт 15 был удален из диагностического разъема большинства транспортных средств.
Для удовлетворения требований БД II в 1995 году во всех транспортных средствах был установлен стандартизированный соединитель. Этот разъем должен обеспечивать доступ ко всем модулям силового агрегата с помощью послепродажного сканирующего инструмента. TXD II (контакт 17) был представлен как отдельная линия связи, эксклюзивная для DME (блок управления двигателем), AGS (блок управления трансмиссией (TCM) (блок управления трансмиссией)) и EML. TXD II технически идентична шине D (TXD).
На транспортных средствах, в которых используется только 16-контактный разъем БД в транспортном средстве, TXD устанавливается на контакт 8. TXD II остается в контакте 7.
Термин «шина D» фактически был введен с введением E38 и расширением использования шинных систем в транспортном средстве. На транспортных средствах, начиная с E38 (за исключением Z3), шина D напрямую подключается к
Схема №130
- ASC/DSC
- EDC (если оборудован)
- LEW
- IKE/KOMBI (Схема №130): Идентификация схемы D-шина
IKE/KOMBI служит шлюзом для D-шины, который преобразует формат телеграммы шины I/K в формат D-шины.
Цвет провода D-шины одинаков по всему автомобилю, это единый провод WS/VI.
Отказ кабеля D-шины
В проводке шины D могут возникнуть следующие неисправности
- Прерывание шины D
- D-шина закорочен до напряжения батареи
- Шина D замкнута на землю
- Неисправность штепсельных соединений (повреждение, коррозия или неправильное обжатие)
Рабочее напряжение D-шины - 12 вольт. Измерение напряжения производится от каждого подключения информационной линии к земле. Каждый модуль на D-шине обеспечивает свое напряжение.
Тот факт, что 12 В присутствуют, не означает, что D-шина исправна, это просто означает, что уровень напряжения достаточен для поддержки связи.
Минимальные напряжения, необходимые для безаварийной связи:
- D-шина (TXD )/TXD II> 2.0V
- RXD (при наличии)> 10.5V
Если возникают проблемы при попытке установить связь, сначала рассмотрите
- Уровень заряда аккумулятора автомобиля. Постоянно поддерживайте зарядное устройство на автомобиле во время диагностики.
- Всегда проверяйте исправность диагностической головки и соединения, прежде чем приступать к работе с тестовым модулем из-за отсутствия связи.
На транспортных средствах, использующих IKE/KOMBI в качестве шлюза
Идентификация тестового дисплея шин. Схема №131
Если идентификация транспортного средства проводится диагностикой без каких-либо проблем, то D-шина в порядке.
Если несколько блоков управления не распознаются, это указывает на неисправность линии связи шины. Продолжайте поиск и устранение неисправностей, используя модули тестирования для этих конкретных систем шин.
На E38 и E39/E53 автомобилях высокого класса
- LCM является главным контроллером шины I. IKE и MID/BMBT являются резервными контроллерами.
- GM является главным контроллером K-шины.
На автомобилях базовой версии E46, E52 и E39/E53
- GM является главным контроллером для транспортных средств, оснащенных только K-шина.
- LCM/LSZ является резервным контроллером.
Отказ кабеля шин
В проводке шины I/K могут возникнуть следующие неисправности
- Короткое замыкание на B +
- Короткое замыкание на B
- Линия шины отключена (открыта)
- Неисправность штепсельных соединений (повреждение, коррозия или неправильное обжатие)
Короткое замыкание на B +: Модули, которые посылают сообщение, видят, что сообщение не было получено и что шина остается на высоком уровне. Однако абоненты не могут решить, является ли неисправность следствием короткого замыкания в линии или дефекта в интерфейсе связи. Модуль будет повторять свое сообщение 5 раз перед прерыванием и сбоем. Модуль продолжит работать в обычном режиме минус любые команды, которые не удалось доставить по шине.
Короткое замыкание на B-: Абоненты интерпретируют линию шины низкого напряжения не как неисправность, а как отключение линии шины. Главный и резервный контроллеры обнаруживают короткое замыкание и вводят его как неисправность шины. (Нет связи).
Автобусная линия вниз: Автобусная линия может быть открыта в любом из нескольких мест. До тех пор, пока ведущий или резервный все еще подключен, связь может осуществляться с любыми оставшимися модулями. Ситуация с неисправностью будет такой же, как если бы отсоединенные модули сами были неисправны.
Проверка линии шин осуществляется так же, как и любой другой проводки. Выполните тесты целостности между соединениями различных модулей (все модули отсоединены), не забывая убедиться, что шина не замкнулась на землю или другой провод. Рекомендуется использовать «провод проверка» в «Preset Measurements», который является более чувствительным, чем просто проверка сопротивления.
Если уровень напряжения и тест провода являются O.K, то просмотр сигнала связи может быть полезен. Чтобы получить сигнал, работайте с различными устройствами на шине I/K (например, MID/MFL), чтобы стимулировать разговоры.
Ниже приведены некоторые примеры шаблонов области действия, которые могут наблюдаться при проверке шины I/K.
Идентификация шин ввода/вывода дисплея осциллографа. Схема №132
Пример корректной работы шин I/K во время обмена данными
Правильная связь по шине I/K происходит спорадическими всплесками с периодами устойчивого напряжения около 12 В.
Индикатор идентификации (плоская линия при 12 В). Схема №133
Плоская линия при 12 вольтах
В настоящее время связь не осуществляется. Шина может быть временно отключена или закорочена до B +.
Индикатор идентификации (плоская линия при 5 В). Схема №134
Плоская линия при 5 вольтах
Отсутствует выходное напряжение от главного или резервного контроллеров. Линия шины может быть разомкнута или блок управления может быть неисправен.
Отказ одного из блоков управления, подключенных к шине I/K.
Каждый блок управления, соединенный с шиной, имеет интегрированный модуль связи, который позволяет этому блоку управления обмениваться информацией. Отказ блока управления обычно запускает код неисправности в других блоках управления, подключенных к шине.
Для быстрой проверки шины I/K активируйте четырехсторонние мигающие лампы. В комбинации приборов должны загореться индикаторы вспышки. Включите радио и отрегулируйте громкость с помощью MFL или MID/BMBT, громкость должна измениться соответствующим образом.
На автомобилях высокой версии нажмите кнопку рециркуляции на MFL, IHKA должен ответить на запрос. В ходе этого теста проверяется канал шлюза, а также связь по шине I и K.
Если тесты доказывают O.K, это означает, что связь по шине является O.K. Любые все еще существующие неисправности могут быть связаны только с неисправностями, характерными для блока управления или дефектом локальной проводки шины I/K в модуле.
Бывают случаи, когда сбои могут быть связаны с программным обеспечением. Неисправный модуль может парализовать или вывести из строя всю шину. Этот сценарий будет очевиден из-за невыполнения функций и сохранения возможных неисправностей.
Чтобы изолировать неисправный блок управления, блоки управления могут быть отключены по одному. Повторите проверку шины после каждого отключенного блока управления. Если отсоединенный модуль управления неисправен, неисправности будут указывать только на связь с этим прерванным модулем, и никто другой.
После замены модуля (с учетом текущих S.I.Bs) и кодирования выполните модуль тестирования шины I или K в программе диагностики, чтобы убедиться, что связь находится в норме.
Медленное падение напряжения батареи на автомобиле с разряженной батареей может привести к спорадическим сбоям связи в различных блоках управления на шине. Причина в том, что не все блоки управления будут отключать связь при одном и том же уровне напряжения, оставляя некоторые модули все еще пытаются связаться. Всегда проверяйте правильно заряженную батарею, систему зарядки и предохранители перед началом поиска и устранения неисправностей на шине. Кроме того, не забудьте проверить правильное заземление на блоке управления, это может не позволить шине увидеть низкий сигнал (0-2V)
Помехи в кабелях шин.
Помехи будут иметь эффект, аналогичный закорачиванию или нарушению проводки шины. Чрезмерные помехи, создаваемые неисправным генератором переменного тока или устройствами послепродажного обслуживания, такими как сотовые телефоны или усилители, могут индуцировать напряжение в линии шины и нарушить связь. Этот тип прерывания может быть прерывающим, и неисправности могут храниться только в одних модулях, а не в других. Эти неисправности часто трудно воспроизвести. Изолируйте любую проводку послепродажного обслуживания в автомобиле и посмотрите, не возвращается ли неисправность.
Топология P-шины
Протяженность Р-шины зависит от специального оборудования автомобиля.
Идентификация топологии P-шины. Схема №135
P-шина состоит из одного медного провода. Цвет проводов автобуса одинаков по всему автомобилю: BL/RT.
Благодаря линейной структуре сети, P-шина доступна для других модулей в случае отключения или выхода из строя блока управления. P-шина обеспечивает диагностическое соединение с P-модулями.
Для определения точной конфигурации проводки для конкретной модели всегда обращайтесь к ETM.
Пример корректной работы M-шины
Связь по M-шине происходит непрерывно со средней длительностью Периода 50 с. При подаче команды блоком управления IHK шаблон кратковременно изменится по длине периода, а затем вернется к постоянному сигналу.
Отказ ленты шин
В проводке M-шина могут возникнуть следующие неисправности
- Короткое замыкание на B +
- Короткое замыкание на B
- Линия шины отключена (открыта)
- Неисправность штепсельных соединений (повреждение, коррозия или неправильное обжатие)
Модуль управления IHK проверяет М-шину на наличие непрерывной обратной связи по положению от шаговых двигателей. Если M-шина прерывается, то блок управления будет запоминать неисправность для каждого шагового двигателя на шине.
Чтобы определить, неисправен ли шаговый двигатель из-за отсутствия связи, отключите один шаговый двигатель одновременно, контролируя сигнальную линию M-шина с помощью вольтметра или осциллографа. Шаблон или напряжение должны вернуться в нормальное состояние при обнаружении дефектного шагового устройства. В качестве подтверждения того, что связь восстановлена, измените настройку на панели IHK, если остальные подключенные двигатели закрылков предполагают, что связь по выбранному положению в порядке.
Диагностика M-шины осуществляется DISplus/MoDiC через модуль IHK. В программе диагностики доступны следующие
Схема №136
- Модули тестирования на основе отказов/симптомов
- Запрос на диагностику (положение заслонки)
- Составляющая активация (машут активацией) (Схема №136): Идентификация Воздушного Показа Распределения ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ___________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________
Обзор вопросов
- Какое напряжение должно быть предварительно установлено на линии CAN, если проверяется мультиметром? Одинаковое напряжение на обеих линиях? ________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________
- Где расположены оконечные резисторы в сети шины CAN? Каким должно быть измеренное сопротивление цепи CAN? Как это проверено? ________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________
- Объясните различия между CAN-высокий и CAN-низкий? Как их можно отличить друг от друга? ____________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________
- Какие блоки управления на шине CAN вносят вклад в напряжение, необходимое для связи? Опишите метод определения влияния одного блока управления на обмен данными. ____________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________
- Какое минимальное напряжение требуется на шине D? ___________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________
- Почему проверка сигнала шины осциллографом является практичным вариантом? _______________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________
- Опишите некоторые быстрые тесты, которые могут помочь определить, управляет ли автобусная линия в настоящее время ______________________________________________________________________. ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________