Ajoneuvotekniikan kehityksen myötä tavoitteemme, jonka olemme aina halunneet saavuttaa, ovat parempi palamisen hallinta, parempi mukavuus kuljettajalle ja komponenttivikojen vähentäminen. Palamisen hallinnan parantamiseksi tuli välttämättömäksi, että yhä useammat ajoneuvon elektroniset moduulit pääsevät nopeasti käsiksi oheislaitteista, kuten antureista, saataviin tietoihin. Kuljettajan mukavuuteen tähtäävien järjestelmien kehittämiseksi eri moduulien on vaihdettava tietoja luotettavasti ja nopeasti. Tällaiset tavoitteet lisäisivät kuitenkin kaapeleiden ja liittimien määrää. Siksi nykyaikaisimmat viestintäjärjestelmät ovat vähentäneet kaapeleiden ja liittimien määrää, jotka aiheuttavat useimpia ajoneuvon vikoja.
Näiden tarpeiden lisäksi kaikkia näitä tietoja on tarkasteltava diagnostisessa skannerissa, jotta diagnoosi ja vianmääritys ovat mahdollisia. Kaikkien näiden tarpeiden vuoksi autonvalmistajat ovat kehittäneet useita moduulien välisiä viestintäjärjestelmiä ja protokollia, jotka ovat kehittyneet ja kokeneet monia muutoksia vuosien varrella. Tässä artikkelissa käsittelemme vain kahta järjestelmää, jotka ovat hyvin tunnettuja ja joita kuullaan paljon työpajan päivittäisessä työpajassa: K-linjaa ja CAN-verkkoa.
Yhteyslinja K
K-linjaviestintää, vaikkakin rajallisempaa kuin CAN-järjestelmä, käytetään edelleen monissa ajoneuvoissa diagnostiseen skanneriviestintään. Tämä tarkoitus yhdistyy hyvin Master/Slave-periaatteella toimivan K-linjan ominaisuuksiin, jossa elektroninen yksikkö toimii "isäntänä" välittäen moduulien välisestä tiedonsiirrosta keräämänsä tiedot ja lähettäen nämä tiedot orjayksikkö, joka vastaanottaa pyytämänsä tiedot vain, kun tällainen pyyntö on olemassa. Esimerkkinä voidaan harkita tiedonsiirtoa moottorimoduulin (Master) ja diagnostiikkaskannerin (Slave) välillä.
K-linjan tiedonsiirto tapahtuu vain yhdellä johdolla. Yksinkertaisesti voidaan määritellä pääeroksi K-viestinnän ja nykyaikaisempien, kuten CAN:n, välillä sen, että jotta K-viestinnässä kulkee datapaketteja, täytyy olla pyyntö eli kysymys. Vasta sitten tulee vastaus. Seuraavassa esimerkissä tarkastellaan dieselajoneuvoa, joka toimii CAN-linjalla moduulien välillä, mutta käyttää K-linjaa kommunikoidakseen diagnostisen skannerin kanssa.
K:n käytännön testi
Tässä penkkitestissä käytämme ohjauspaneelisimulaattoria (jotta moottorimoduuli toimii "masterina") ja siihen kytkettyä diagnostiikkaskanneria lukupyyntöjä varten. Käytetty moduuli on EDC7, jolla on useita sovelluksia diesellinjalla. Kerätyt signaalit voidaan havaita samalla tavalla ajoneuvossa, diagnostiikkaliittimessä ja ne on mitattava oskilloskoopin avulla. Huomaa, että vain lukemia koskevien pyyntöjen yhteydessä voimme matkustaa datapaketteja, mikä tekee tästä tiedonsiirrosta hitaamman ja mahdollistaa pienemmän datamäärän.
Tällaisia "tietopaketteja" vastaanottavat mukana olevat elektroniikkakortit jännitemittauksina. Jatkuvasta positiivisesta jännitteestä alkaen meillä on oltava 0 V:n pudotuksia, jotka luonnehtivat digitaalisia signaaleja aina maksimipositiivisessa tai 0 V:ssa. Tällaiset digitaaliset signaalit ovat joukko pyydettyjä tietoja, jotka tulkitaan binäärisinä 0:na ja 1:nä, mutta ne on muutettava jännitemittauksiksi kulkeakseen sähköjohdossa.
Ajoneuvomoduulien välinen tiedonsiirto CAN-verkon kautta mahdollistaa tietojen keräämisen eri antureista ja toimilaitteista moottorimoduulin avulla. Kun taas pyydämme näitä tietoja moottorimoduulilta, se välittää CAN:lta saamansa moduulien välillä K-viestinnän kautta skannerin kanssa.
CAN-viestintälinja
CAN-linjaa käytetään laaj alti moduulien välisessä tiedonsiirrossa. CAN:n kehityksen myötä useat moduulit voivat kommunikoida keskenään "heittämällä" kunkin antureiltaan ja oheislaitteiltaan saamaa tietoa yhteiseen verkkoon, jotta kaikki moduulit pääsevät tarvittaessa käsiksi näihin tietoihin. heille. Siten toisin kuin K-linja, CAN-linja toimii "Multimaster"-periaatteella, jossa kaikki elektroniset yksiköt toimivat isäntänä ja voivat lisätä tai kerätä tietoa verkosta prioriteettinsa ja hyödyllisyytensä mukaan.
CAN-tietoliikennelinja koostuu kahdesta kierretystä johdosta, jotka suojaavat muiden johtimien aiheuttamilta sähköisiltä häiriöiltä, muiden komponenttien aiheuttamilta magneettikentiltä jne. Näitä kahta johtoa kutsutaan korkean logiikan CAN H (High) ja matalan logiikan CAN L (Low). Kun sytytysvirta on kytketty ja kaikki moduulit ovat jännitteisiä, meillä on kaikki tiedot, jotka kulkevat verkossa jo kaksisuuntaisesti, eli sekä High- että Low-tietopaketit lähtevät ja tulevat eri moduuleista.
Jotta niin paljon tietoa voidaan välittää vain kahden johdon kautta kaksisuuntaisesti kummassakin, tiedon on oltava binäärikoodien muodossa, jolloin bitti on pienin tiedon yksikkö, jolla voi olla arvo on 0 tai 1. Jotta binäärikoodit voidaan lähettää sähköjohdon kautta, niillä on oltava jännitearvo. Tämän muunnoksen suorittaminen on CAN-lähetin-vastaanottimen tai dekooderin tehtävä. Tämä komponentti on jokaisessa verkkoon kytketyssä elektroniikkamoduulissa. Siksi CAN-verkossa oskilloskoopilla mittauksia tehtäessä on mahdollista nähdä jännitemittauksia, jotka ovat aina maksimipositiivisella jännitteellä tai 0V:lla, mikä kuvaa digitaalista signaalia.
Se, mikä määrittää verkon datapakettien nopeuden, näiden signaalien prioriteetit ja kunkin datapaketin koon, on verkkoprotokolla. Autovalmistajat voivat käyttää erilaisia protokollia ja voimme myös löytää erilaisia protokollia samasta ajoneuvosta. Esimerkki tunnetusta protokollasta on SAE J1939.
CAN-signaalien käytännön testi
Katsotaan käytännön testi oskilloskoopilla, jälleen samoissa olosuhteissa kuin edellinen testi. Tarkastelemme nyt kuitenkin CAN-viestintäsignaaleja kaksikanavaisten oskilloskooppimoduulien välillä. CAN-signaalit ovat nopeita, paljon nopeampia kuin K-viestintä. Siksi meidän on asetettava oskilloskooppi mikrosekuntien aika-asteikolle, jotta on mahdollista visualisoida selkeästi digitaalisten signaalien datapaketit.
Toisin kuin K-linja, CAN mahdollistaa tiedon kulkemisen verkossa vain ajoneuvon sytytysvirran ollessa päällä ja ilman, että skannerin tarvitsee suorittaa "kysymyksiä" "vastausten" luomiseksi. Verkkomoduulit vaihtavat jatkuvasti tietoja. Oikea CAN-testi tehdään oskilloskoopilla, meidän on analysoitava verkon yhteensopivuus (se on peilattava) ja jos molemmat signaalit ovat olemassa ilman häiriöitä tai epämuodostumia.
Tunnistaaksesi CAN High tai CAN Low, analysoi vain signaalien jänniteamplitudit, ja CAN High -arvon on oltava korkeampi kuin CAN Low. Esimerkissä High oli noin 4 V ja Low 2,5 V, täydellisesti peilattu. Aikasäätö, jotta signaalit olisivat selvästi näkyvissä, oli 20 ms.
On päätelty, että K-tietoliikennelinjat ovat rajoitettuja suhteessa CAN:iin, mutta niitä käytetään silti yksinkertaisempiin toimintoihin, kuten tiedonsiirtoon diagnostisen skannerin kanssa. On kuitenkin syytä muistaa, että v altaosa nykyaikaisista ajoneuvoista käyttää CAN-tiedonsiirtoa paitsi moduulien väliseen kommunikaatioon myös diagnostisen skannerin kanssa. Tämä mahdollistaa suuremman luotettavuuden lukemissa ja mahdollistaa enemmän tietoa pakettia kohden.
Autokorjaaja, investoi sulautetun elektroniikan ja edistyneiden mittauslaitteiden osaamiseen tarkempien ja luotettavampien diagnoosien tekemiseksi!
