ระบบบัส CAN (ระบบเครือข่ายพื้นที่ตัวควบคุม) เป็นระบบบัสแบบเชิงเส้น ซึ่งจะแสดงลักษณะตามคุณสมบัติต่อไปนี้ :
โดยปกติแล้ว โหนดทุกโหนดสามารถติดต่อกับโหนดที่เหลือทั้งหมดผ่านทางบัสได้ กลไกการเข้าถึงจะควบคุมการแลกเปลี่ยนข้อมูลบนบัส ข้อแตกต่างหลักระหว่าง K-CAN บัส (CAN ตัวถังรถ) และ PT-CAN บัส (CAN ของกลไกส่งกำลัง) เป็นไปตามรายละเอียดด้านล่าง :
โหนดควบคุม : โหนดควบคุมคือโหนดการติดต่อแบบแอ็คทีฟ นั่นคือ โหนดที่เริ่มการติดต่อ โหนดควบคุมจะอยู่ในความควบคุมของบัส และจะทำหน้าที่ควบคุมการติดต่อ โหนดควบคุมสามารถส่งข้อความไปยังโหนดการติดต่อแบบพาสซีฟ (โหนดรับคำสั่ง) บนเครือข่ายบัส และรับข้อความกลับตามคำสั่ง
โหนดรับคำสั่ง : โหนดรับคำสั่ง เป็นโหนดการติดต่อแบบพาสซีฟ ซึ่งมีหน้าที่ในการรับและส่งข้อมูลเท่านั้น
ระบบหลายโหนดควบคุม : ระบบหลายโหนดควบคุม คือ ระบบที่โหนดการติดต่อทั้งหมดที่สามารถเป็นได้ทั้งโหนดควบคุมและโหนดรับคำสั่ง
ความผิดปกติของการติดต่อผ่านทาง CAN บัส อาจเกิดจากสาเหตุดังต่อไปนี้ :
- วงจรขาด หรือการลัดวงจรของสายรับส่งสัญญาณ CAN Low หรือ CAN High
- ปลั๊กต่อผิดปกติ (หน้าสัมผัสชำรุด, สกปรก, เป็นสนิม)
- แรงดันไฟรบกวนในระบบไฟฟ้ารถยนต์ (ซึ่งมีสาเหตุมาจากคอยล์จุดระเบิดหรือจุดต่อกราวด์ผิดปกติ เป็นต้น)
- ความผิดปกติของโมดูลการติดต่อในชุดควบคุมแต่ละชุด
- ระบบจ่ายไฟของชุดควบคุมแต่ละชุดผิดปกติ (แรงดันไฟแบตเตอรี่ค่อยๆ ลดลง เมื่อไฟแบตเตอรี่ใกล้จะหมด อาจทำให้มีข้อมูลหัสความผิดปกติ เช่น ชุดควบคุมทั้งหมดหยุดทำงานไม่พร้อมกัน เนื่องจากแรงดันไฟจ่ายต่ำเกินไป)
เมื่อทำการวัดอิมพีแดนซ์ โดยทั่วไปจำเป็นต้อง ถอดสายวงจรที่จะทำการทดสอบออกจากแหล่งจ่ายไฟก่อน ดังนั้นควรถอดสายแบตเตอรี่รถยนต์ออก จากนั้นรอประมาณสามนาที เพื่อให้คาปาซิเตอร์ทั้งหมดในระบบจ่ายประจุออกจนหมด
ขั้นตอนการตรวจสอบสำหรับการทดสอบค่าความต้านทาน :
เปิดสวิตช์ ระบบการวัด -> มัลติมิเตอร์ ที่เครื่องทดสอบ
เพื่อป้องกันการสะท้อนของสัญญาณ จะมีตัวต้านทาน 120 Ω หนึ่งตัวติดตั้งไว้กับโหนด CAN บัส ทั้งสองโหนด (ที่ปลายของเครือข่าย PT-CAN) ตัวต้านทานเทอร์มินอลทั้งสองต่อในแบบขนานและสร้างอิมพีแดนซ์ชันท์ของ 60 Ω. ขณะที่ปิดสวิตช์แหล่งจ่ายไฟ สามารถวัดอิมพีแดนซ์ชันท์ข้ามสายรับส่งข้อมูลได้ นอกจากนั้น สามารถทำการทดสอบตัวต้านทานแต่ละตัวได้อย่างอิสระ (เทคนิคสำหรับการวัด 60 Ω : ถอดสายชุดควบคุมที่เข้าถึงได้ง่ายที่สุดออกจากบัส แล้ววัดอิมพีแดนซ์ระหว่างสาย CAN Low และ CAN High บนคอนเนคเตอร์)
เงื่อนไขสำหรับการวัด : ต่อแบตเตอรี่อยู่ และสวิตช์กุญแจอยู่ที่ ON !
เปิดสวิตช์ ระบบการวัด -> มัลติมิเตอร์ ที่เครื่องทดสอบ
เพื่อให้สามารถติดต่อได้ไม่ว่าสาย CAN Low หรือ CAN High จะเกิดความผิดปกติหรือไม่ คุณสามารถวัดแรงดันไฟฟ้า CAN Low (CAN High) เทียบกับกราวด์ได้
CAN Low เทียบกับกราวด์ : แรงดันไฟฟ้าประมาณ 2.4 V
CAN High เทียบกับกราวด์ : แรงดันไฟฟ้าประมาณ 2.6 V
ค่าเหล่านี้เป็นค่าโดยประมาณ และอาจแตกต่างออกไปสองสามร้อยมิลลิโวลท์ ขึ้นอยู่กับโหลดบัส
เงื่อนไขสำหรับการวัด : ต่อแบตเตอรี่อยู่ และสวิตช์กุญแจอยู่ที่ ON !
การเปลี่ยน ระบบการวัด -> การตั้งค่าออสซิโลสโคป
เพื่อให้สามารถทราบได้อย่างชัดเจนว่า CAN บัสทำงานอย่างเหมาะสมหรือไม่ การสังเกตการทำงานของบัสจึงมีประโยชน์มาก สิ่งที่สำคัญในขณะนี้ ไม่ใช่การวิเคราะห์ข้อมูลจริงที่กำลังทำการส่ง แต่เป็นการดูว่า CAN บัสกำลังทำงานอยู่หรือไม่ การทดสอบออสซิโลสโคปแสดงว่า ”CAN บัส สามารถทำงานได้โดยไม่มีความผิดปกติ”
ถ้าใช้ออสซิโลสโคปในการวัดความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายกราวด์ของ CAN Low กับ CAN High จะได้สัญญาณคลื่นรูปสี่เหลี่ยมที่มีขีดจำกัดของแรงดันไฟฟ้า U(min) = 1.5 โวลท์ และ U(max) = 2.5 โวลท์
ถ้าใช้ออสซิโลสโคปในการวัดความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายกราวด์ของ CAN High กับ CAN Low จะได้สัญญาณคลื่นรูปสี่เหลี่ยมที่มีขีดจำกัดของแรงดันไฟฟ้า U(min) = 2.5 โวลท์ และ U(max) = 3.5 โวลท์
ค่าเหล่านี้เป็นค่าโดยประมาณ และอาจแตกต่างออกไปสองสามร้อยมิลลิโวลท์ ขึ้นอยู่กับโหลดของบัส
ไม่สามารถทำการทดสอบค่าความต้านทานที่กำหนดไว้ที่บัสข้อมูล K-CAN เนื่องจากค่าความต้านทานจะเปลี่ยนไปตามโลจิกการทำงานภายในของชุดควบคุม !
เงื่อนไขสำหรับการวัด : ต่อแบตเตอรี่อยู่ และสวิตช์กุญแจอยู่ที่ ON !
เปิดสวิตช์ ระบบการวัด -> มัลติมิเตอร์ ที่เครื่องทดสอบ
เพื่อให้สามารถติดต่อได้ไม่ว่าสาย CAN Low หรือ CAN High จะเกิดความผิดปกติหรือไม่ คุณสามารถวัดแรงดันไฟฟ้า CAN Low (CAN High) เทียบกับกราวด์ได้
CAN Low เทียบกับกราวด์ : แรงดันไฟฟ้าประมาณ 4.8 V
CAN High เทียบกับกราวด์ : แรงดันไฟฟ้าประมาณ 0.2 V
ค่าเหล่านี้เป็นค่าโดยประมาณ และอาจแตกต่างออกไปสองสามร้อยมิลลิโวลท์ ขึ้นอยู่กับโหลดของบัส
เงื่อนไขสำหรับการวัด : ต่อแบตเตอรี่อยู่ และสวิตช์กุญแจอยู่ที่ ON !
การเปลี่ยน ระบบการวัด -> การตั้งค่าออสซิโลสโคป
เพื่อให้สามารถทราบได้อย่างชัดเจนว่า CAN บัสทำงานอย่างเหมาะสมหรือไม่ การสังเกตการทำงานของบัสจึงมีประโยชน์มาก สิ่งที่สำคัญในขณะนี้ ไม่ใช่การวิเคราะห์ข้อมูลจริงที่กำลังทำการส่ง แต่เป็นการดูว่า CAN บัสกำลังทำงานอยู่หรือไม่ การทดสอบออสซิโลสโคปแสดงว่า ”CAN บัส สามารถทำงานได้โดยไม่มีความผิดปกติ”
ถ้าใช้ออสซิโลสโคปในการวัดความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายกราวด์ของ CAN Low กับ CAN High จะได้สัญญาณคลื่นรูปสี่เหลี่ยมที่มีขีดจำกัดของแรงดันไฟฟ้า U(min) = 1 โวลท์ และ U(max) = 5 โวลท์
ถ้าใช้ออสซิโลสโคปในการวัดความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายกราวด์ของ CAN High กับ CAN Low จะได้สัญญาณคลื่นรูปสี่เหลี่ยมที่มีขีดจำกัดของแรงดันไฟฟ้า U(min) = 0 โวลท์ และ U(max) = 4 โวลท์
ค่าเหล่านี้เป็นค่าโดยประมาณ และอาจแตกต่างออกไปสองสามร้อยมิลลิโวลท์ ขึ้นอยู่กับโหลดของบัส
ถ้าบัสข้อมูล K-CAN หรือ PT-CAN ไม่ทำงาน อาจเป็นไปได้ว่าเกิดการลัดวงจรขึ้นที่สาย CAN Low และ/หรือ CAN High หรือชุดควบคุมเกิดความผิดปกติ ให้ปฏิบัติตามขั้นตอนต่อไปนี้ เพื่อจำกัดสาเหตุของความผิดปกติ :
อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนนี้จะได้ผลก็ต่อเมื่อมีการลัดวงจรในสายต่อจากชุดควบคุมไปยัง CAN บัส ถ้าสาย CAN บัสเองเกิดการลัดวงจร ต้องทำการตรวจเช็คชุดสายไฟ
อาจมีการบันทึกความผิดปกติของบัสสองรายการที่แตกต่างกันไว้ในชุดควบคุม CAN บัส :
ความผิดปกติในการติดต่อแสดงให้เห็นภาพรวมของชุดควบคุมที่ผิดปกติบน CAN บัส คือ ไม่สามารถทำการติดต่อได้ อาจพบ ”ความผิดปกติในการติดต่อของ CAN” ถ้าไม่มีความผิดปกติอยู่ในขณะนี้ ถ้ามีความผิดปกติอยู่ในขณะนี้ จะไม่สามารถติดต่อกับชุดควบคุมได้ นั่นหมายความว่ายังไม่สามารถอ่านหน่วยความจำรหัสความผิดปกติได้ !
สามารถตรวจหาความผิดปกติทางกายภาพของสายได้โดยใช้ตัวรับส่งสัญญาณของ CAN ที่มีความคลาดเคลื่อนจากความผิดปกติ อย่างไรก็ตาม ในขณะมีตัวรับส่งสัญญาณที่มีความคลาดเคลื่อนจากความผิดปกติของ K-CAN บัสเท่านั้น นั่นหมายความว่าเฉพาะชุดควบคุมที่ต่อไปยังบัสข้อมูล K-CAN เท่านั้น ที่จะสามารถบันทึกหน่วยความจำรหัสความผิดปกติ ”ความผิดปกติของสาย CAN ” ได้ นอกจากนี้ชุดรับส่งสัญญาณ CAN ยังไม่สามารถแยกความผิดปกติระหว่างความผิดปกติเฉพาะส่วนตามรายการด้านล่างได้เช่นกัน ถ้ามีการบันทึกความผิดปกติของบัส ”ความผิดปกติของสาย CAN” ไว้ในชุดควบคุม หมายความว่า :
ชุดสายไฟขาด (การทำงานแบบสายเดียว) : ชุดควบคุมแต่ละชุดประกอบด้วยจุดเชื่อมต่อบัสที่แยกกัน หมายความว่า แม้ในกรณีที่สายขาดก็สามารถรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าได้ตลอดทั่วทั้งเครือข่าย K-CAN ผลที่ตามมาคือชุดควบคุมที่ส่งสัญญาณจะไม่สามารถตรวจจับความผิดปกตินี้ และทำงานต่อไปได้ในแบบใช้สายสองเส้น อย่างไรก็ตาม ถ้าชุดควบคุมส่งข้อความผ่านตำแหน่งที่สายขาด ชุดควบคุมที่รับสัญญาณจะตรวจจับได้เฉพาะการทำงานบนสายบัสที่ยังไม่ชำรุดเท่านั้น ดังนั้น ชุดควบคุมที่รับสัญญาณจะตรวจจับการทำงานแบบใช้สายเดียวและตั้งค่าความผิดปกติ ”ความผิดปกติของสาย CAN ” ถ้าชุดควบคุมที่ต่างกันรับข้อความผ่านตำแหน่งที่สายขาด สามารถบันทึกหมายเลขของชุดควบคุมหน่วยความจำรหัสความผิดปกตินี้ในการทำงานแบบสายเดียวได้ !
ลัดวงจร : ถ้ามีการลัดวงจรในระบบ ต้องมีการบันทึกความผิดปกติ ”ความผิดปกติของสาย CAN” ที่ชุดควบคุมทั้งหมด ในการหาตำแหน่งการลัดวงจร ให้ปฏิบัติตามขั้นตอนสำหรับ ”CAN บัส ที่ไม่ได้ทำงาน”