CAN-buss-systemet (Controller Area Network) är ett linjärt buss-system med följande egenskaper:
Principiellt kan varje deltagare kommunicera med alla andra deltagare via bussen. Datautbytet via bussen regleras med hjälp av ett åtkomstförfarande. Den huvudsakliga skillnaden mellan databussen K-CAN (karosseri-CAN) och PT-CAN (Powertrain-CAN - drivlinans CAN) är:
Master: Mastern är den aktiva kommunikationspartnern, som tar initiativet till kommunikationen. Mastern har kontrollen över bussen och styr kommunikationen. Den kan skicka meddelanden till de passiva kommunikationsdeltagarna (Slave) på buss-nätet och kan efter begäran ta emot meddelanden från dem.
Slave: Slave är en passiv kommunikationsdeltagare. Den beordras att ta emot och skicka information.
Multimaster-system: I ett multimaster-system kan alla kommunikationsdeltagare vid vissa tidpunkter agera som Master eller Slave.
Kommunikationsbortfall i CAN-bussen kan ha följande orsaker:
- Ledningsavbrott resp kortslutningar i kommunikationsledningarna CAN-Low resp CAN-High
- Defekta stickkontakter (kontaktskador, smuts, korrosion)
- Störningsspänningar i bilens spänningsnät (exempelvis förorsakat av defekta tändspolar eller jordanslutningar)
- Bortfall av kommunikationskomponenter i de enskilda styrenheterna
- Bortfall av spänningsförsörjningen av enskilda styrenheter (även en långsamt sjunkande batterispänning vid nästan tomt batteri kan leda till felregistreringar, eftersom inte alla styrenheter kopplar från samtidigt på grund av för låg spänning).
En motståndsmätning måste vanligtvis genomföras på så sätt att den komponent som ska testas dessförinnan har gjorts strömlös. Detta sker genom att bilbatteriet kopplas loss. Vänta ca tre minuter tills alla kondensatorer i systemet har laddats ur.
Provförlopp för motståndsmätning:
Växla till Mätteknik -> Multimeter i testutrustningen
För att undvika signalreflexioner avslutas två CAN-bussdeltagare (med det största avståndet i PT-CAN-nätverket) med vardera 120 Ω. De båda avslutningsmotstånden är parallellkopplade och bildar ett reservmotstånd på 60 Ω. Om försörjningsspänningen är frånkopplad, kan detta reservmotstånd mätas mellan kommunikationsledningarna. Dessutom kan de enskilda motstånden mätas separat. (Tips för 60 Ω-mätningen: skilj en lättillgänglig styrenhet från bussen och mät sedan motståndet mellan ledningarna CAN-Low och CAN-High vid anslutningen)
Förutsättning för mätningen: Batteriet anslutet och tändningen tillkopplad!
Växla till Mätteknik -> Multimeter i testutrustningen
För att fastställa om ledningen CAN Low eller CAN High är defekt, kan man mäta spänningen mellan CAN Low-ledningen (resp CAN High) mot jord.
CAN-Low mot jord: Spänning ca 2,4 V
CAN-High mot jord: Spänning ca 2,6 V
Dessa värden är approximativa värden, som allt efter bussbelastning kan avvika med några 100 mV.
Förutsättning för mätningen: Batteriet anslutet och tändningen tillkopplad!
Växla till Mätteknik -> Oscilloskopinställning i testutrustningen
För att få klarhet i om CAN-bussen arbetar felfritt, är det till stor nytta att observera kommunikationen på bussen. Det är ingen mening med att analysera enskilda bits, utan bara att kontrollera att CAN-bussen fungerar. Oscilloskopmätningen visar: ”CAN-bussen arbetar troligtvis utan störning”.
När man med oscilloskopet mäter spänningen mellan CAN Low-ledningen och jord, får man en rätvinkelliknande signal i spänningsgränserna U (minimal) =1,5 V och U (maximal) = 2,5 V.
När men med oscilloskopet mäter spänningen mellan CAN High-ledningen och jord, får man en rätvinkelliknande signal i spänningsgränserna U (minimal) =2,5 V och U (maximal) = 3,5 V
Dessa värden är approximativa värden, som allt efter bussbelastning kan avvika med några 100 mV.
På K-CAN-databussen kan ingen definierad motståndsmätning genomföras, eftersom motståndet varierar i förhållande till styrenheternas interna kopplingslogik!
Förutsättning för mätningen: Batteriet anslutet och tändningen tillkopplad!
Växla till Mätteknik -> Multimeter i testutrustningen
För att fastställa om ledningen CAN Low eller CAN High är defekt, kan man mäta spänningen mellan CAN Low-ledningen (resp CAN High) mot jord.
CAN-Low mot jord: Spänning ca 4,8 V
CAN-High mot jord: Spänning ca 0,2 V
Dessa värden är approximativa värden, som allt efter bussbelastning kan avvika med några 100 mV.
Förutsättning för mätningen: Batteriet anslutet och tändningen tillkopplad!
Växla till Mätteknik -> Oscilloskopinställning i testutrustningen
För att få klarhet i om CAN-bussen arbetar felfritt, är det till stor nytta att observera kommunikationen på bussen. Det är ingen mening med att analysera enskilda bits, utan bara att kontrollera att CAN-bussen fungerar. Oscilloskopmätningen visar: ”CAN-bussen arbetar troligtvis utan störning”.
När man med oscilloskopet mäter spänningen mellan CAN Low-ledningen och jord, får man en rätvinkelliknande signal i spänningsgränserna U (minimal) = 1 V och U (maximal) = 5 V.
När man med oscilloskopet mäter spänningen mellan CAN High-ledningen och jord, får man en rätvinkelliknande signal i spänningsgränserna U (minimal) = 0 V och U (maximal) = 4 V
Dessa värden är approximativa värden, som allt efter bussbelastning kan avvika med några 100 mV.
Om K-CAN-databussen eller PT-CAN inte visar någon funktion, föreligger förmodligen en kortslutning i CAN Low- resp CAN High-ledningen, eller en styrenhet är defekt. För att lokalisera felorsaken, bör man göra på följande sätt:
Detta tillvägagångssätt lyckas endast om en stickledning från en styrenhet till CAN-bussen har kortslutning. Om kortslutning föreligger i en av själva CAN-bussledningarna, måste kabelstammen kontrolleras.
Två olika bussfel kan vara lagrade i CAN-buss-styrenheterna:
Kommunikationsfelet ger en överblick över vilka styrenheter på CAN-bussen, som har bortfallit, dvs inte längre kan kommunicera. Felet ”CAN-kommunikationsfel” kan endast avläsas, om felet inte föreligger momentant. Föreligger felet momentant, finns ingen kommunikation med styrenheten längre. Därmed kan felminnet inte heller avläsas!
Fysikaliska ledningsfel kan identifieras med hjälp av feltoleranta CAN-transceiver. För närvarande finns det emellertid feltoleranta transceivers endast för K-CAN-bussen. Därför kan felet ”CAN-ledningsfel” endast lagras i styrenheter, som är anslutna till K-CAN-bussen! Dessutom kan CAN-transceivern inte skilja mellan de olika, nedan angivna, feltyperna. Om bussfelet ”CAN-ledningsfel” är lagrat i en styrenhet, kan detta därför betyda:
Ledningsavbrott (entrådig drift): I varje styrenhet finns det en egen buss-avslutning. Det betyder att den befintliga spänningsnivån kan bibehållas i hela K-CAN-nätverket även vid ett ledningsavbrott. Detta har till följd att en sändande styrenhet inte identifierar detta fel och fortsätter att arbeta i tvåtrådsdrift. Om en styrenhet emellertid överför ett meddelande förbi brottstället, fastställer mottagningsstyrenheten aktivitet endast på den oskadade bussledningen. Mottagarstyrenheten identifierar därmed den entrådiga driften och lagrar felet ”CAN ledningsfel”. Om olika styrenheter mottar meddelanden trots brottstället, så kan flera styrenheter vid entrådig drift ha lagrat detta i felminnet.
Kortslutning: Om det föreligger en kortslutning i systemet, måste alla K-CAN-styrenheter ha lagrat felet ”CAN-ledningsfel”. För att hitta kortslutningen följer man tillvägagångssättet i ”CAN-buss utan funktion”.