Ещё раз о диагностике CAN-шины

Методика поиска неисправностей CAN-шины строится на простой вещи: сравнить теоретически правильный сигнал с тем, что реально выдаёт сеть. Осциллограмма, снятая мотортестером на витой паре, почти мгновенно разделяет «здоровую» ветвь и ветвь, в которую «мусорит» какой-то блок.

Как устроен сигнал

Конструктивно шина — неэкранированная витая пара проводов CAN High и CAN Low, объединяющая блоки управления двигателем, трансмиссией, тормозами, рулевым усилителем и другими узлами, где критичны скорость и время решения. Существует два состояния:

• Рецессивное (логическая единица): на обоих проводах примерно одинаковый потенциал, около 2,5 В. Это пауза между сеансами передачи.
• Доминантное (логический ноль): при начале передачи CAN High поднимается примерно на вольт вверх, CAN Low — на вольт вниз.

Обработка сигнала ведётся по разнице потенциалов между проводами: при рецессии она близка к нулю, при доминанте максимальна. Поскольку провода в паре лежат вплотную, внешняя электромагнитная помеха наводит одинаковый всплеск в обоих — а разница от этого не меняется. Именно так витая пара обеспечивает помехоустойчивость. Большинство производителей использует скорость 500 кБд, то есть продолжительность одного бита около 2 мкс.

Топология и разделение на ветви

Физически начала и конца у шины нет — это единая сеть; распространены линейная топология, «пассивная звезда» и их сочетания. На современных машинах сеть разбита на ветви разной скорости и протоколов, объединённые межсетевым шлюзом (Gateway), в том числе ветвь на диагностический разъём. Зная топологию, вы мгновенно локализуете пропавшую связь с группой блоков; не зная — теряете время.

Практика: сравнение двух ветвей

На автомобиле с турбомотором VR30DDT 3,0 л (400 л.с.) сканер не мог установить связь с половиной блоков. Документация показала три ветви: CAN communication circuit 1, CAN communication circuit 2 и Chassis communication circuit, связанные через шлюз и блок шасси. Сигнал снимают прямо на диагностической колодке: контакты 6 и 14 — ветвь CAN 1, контакты 12 и 13 — ветвь CAN 2.

Осциллограмма CAN 1 оказалась «академической» (2,26/2,25 В в рецессии, 3,58/1,41 В в доминанте, бит 2 мкс), а на CAN 2 сплошной мусор. Методика устранения элементарна: поочерёдно отключать блоки и следить за сигналом. На машинах этого семейства чаще всего виновником оказывается блок ABS: после снятия с него разъёма обмен восстановился со всеми блоками ветви, кроме отключённого.

Отдельный нюанс — съём: при частоте следования импульсов 500 кГц нужно выставлять максимально возможную частоту дискретизации прибора. При заниженной дискретизации импульсы искажаются до неузнаваемости и вводят в заблуждение.