AMT | 2010 www.amt.nl24

Miscommunicatie op de CAN-bus

W E R K P L A AT S & O N D E R H O U D > Diagnose & Reparatie & Revisie > Diagnose

schakelen naar een één bus-datasysteem waarbijCAN-hoog van 0 naar 5 Volt gaat schakelen. Wehebben dat gedaan en wat bleek: soms was CAN-hoog in de buurt van deze 5 Volt, maar meestalniet. Toch bleek er iets te zijn verbeterd, want hetdashboard functioneerde nu weer normaal en demotor kon gewoon gestart worden. In figuur 3 isdeze situatie te zien waarbij het CAN-hoog signaalredelijk strak is en de verschilmeting ook door kangaan als ‘normale data’. Het was nu tijd om actie teondernemen. Waardoor kan een dergelijke afwij-king ontstaan?

Meten aan de busHet probleem kan zitten in één van de 11 modu-les waarbij de CAN-bus controller defect is. Ook

Moderne auto’s zitten volgepakt met elektronica. Als er dan ook nog een CAN-bus aanwezig is,

kan het opsporen van fouten een tijdrovende en moeilijke klus worden. Dat ondervond ook

GMTO die een Renault Espace van een reeks problemen af moest helpen. Een leerzaam lesje

CAN-bus diagnose.

Storingsdiagnose in de praktijk

Een autobedrijf riep de hulp in van GMTO, om eenRenault Espace IV (bouwjaar 2004 met motorcodeV4Y 711) van een reeks kuren af te helpen. Erwaren diverse problemen met het dashboard enaf en toe viel de motor uit. Soms sloeg de motorhelemaal niet meer aan. Na het uitlezen bleken erveel foutcodes aanwezig te zijn, die allen betrek-king hadden op de CAN-bus. Verschillende modu-les in deze auto, zoals onder andere ABS, dash-board, airbag, elektrische parkeerrem en auto-maat, gaven codes uit die betrekking hadden opeen storing in de CAN-bus.Het meest ‘zichtbaar’ waren de problemen in hetdashboard, waar diverse functies niet of gebrek-kig werkten. Zo was de aanwijzing van de auto-maatselectorstand op het dashboard niet juist ofhelemaal niet aanwezig. Dat had het betreffendeautobedrijf doen besluiten het dashboard op testuren naar een elektronicareparateur. Na controlebleek het dashboard geen problemen te vertonenen dus was de storing nog niet opgelost. Het au-tobedrijf was niet in het bezit van een scope endan wordt het meten aan een dergelijke storingbuitengewoon lastig.

CAN-bus netwerkBij deze Espace is het CAN-bus netwerk zeer drukbezet. Zo zijn er 11 modules aangesloten op ééndoorlopende CAN-bus. Deze busbedrading is al-tijd te herkennen aan de twee getwiste dradendie verbonden zijn met de betreffende modules.Het maximum aantal aangesloten modules, zon-der tussenkomst van een ‘gate-way’ (verdeelsta-tion), bedraagt 14, dus is 11 stuks een flink aantal.Omdat er veel foutcodes naar de CAN-bus wezen,was de eerste handeling het aansluiten van descope. Wat een puinhoop daar op de CAN-bus! Erzaten datablokken tussen waarbij CAN-hoog scha-kelde tussen 0 en 5 Volt, terwijl CAN-laag bijna 0Volt bedroeg. In figuur 1 is weer een andere variatievan de busspanningen te zien. Eigenlijk waren erzoveel signaalvariaties, dat we wel acht scopebeel-den kunnen tonen die allemaal verschillend waren.In figuur 2 is een normaal CAN-bus signaal te ziendat opgenomen is nadat deze auto gerepareerdwas. Met de scope kunnen we een berekening

laten uitvoeren op het CAN-hoog en CAN-laag signaal, zodat het verschil tussen beide signalenzichtbaar wordt als een derde lijn. Het verschil tussen de twee buslijnen is ook tevens de basiswaarop de CAN-bus werkt. Ten opzichte van massavarieert CAN-laag tussen de 1,5 en 2,5 volt. CAN-hoog is compleet tegenovergesteld qua signaal-vorming, maar dan met een signaalspanningtussen de 2,5 en 3,5 Volt. De derde lijn is het ver-schil tussen de twee en pendelt tussen 0 en 2 Volt.Dit is dan ook tevens het werkzame deel van deCAN-bus, het gaat altijd om de signaalverschillen.

Manipuleren van de busWe weten dat als CAN-laag moedwillig naar massawordt getrokken, de modules automatisch over-

Het oplossen van een CAN-bus probleem kan een tijdrovend klusje zijn. Zeker bij deze Renault Espace, waar maar liefst 11 modules opéén CAN-bus zijn aangesloten. Een uitdaging voor de diagnosetechnicus.

AMT | 2010 www.amt.nl/november2010

10AMT011_artGMTO.qxp:Opmaak 1 11/10/10 3:07 PM Page 24

1

AMT | 201025AMT | 2010

kan het zijn dat de bus ergens onderbroken is ofsluiting heeft. Het laatste hebben we eerst onder-zocht. Het meten van de weerstand tussen debusdraden moet altijd geheel spanningloos uitge-voerd worden (Ohm-meter reageert op de klein-ste spanning). Het beste is de accu los te koppelenbij het uitvoeren van deze metingen. De CAN-busmoet altijd, ergens in het systeem, twee weerstan-den bezitten. Deze staan parallel over de busdra-den en bedragen 120 Ohm. Als er dan tussen detwee busdraden gemeten wordt is de vervan-gingsweerstand 60 Ohm. Deze 60 Ohm weerstandhebben we ook op deze bus gemeten, en bleekgoed. Nu nog de busdraden meten ten opzichtevan massa. Dat was een ander verhaal. CAN-laagwas oneindig hoog, dus goed, maar CAN-hoogwas verre van oneindig. Soms meten we tussenmassa en CAN-hoog 110 Ohm, dan weer 40 kOhm.

Modules uitsluitenDe weerstand kan komen door een harde massa-sluiting, maar kan ook in een moduul aanwezigzijn. Daarvoor moesten we alle modules afkoppe-len. Bij 11 modules is dat nogal een klus, want indeze auto waren de volgende modules op de busaanwezig: motormanagementsysteem, automaat,ABS, gierhoeksensor (ESP), stuurhoeksensor(stuurwiel), BSI (centrale computer), contactslot(elektronisch), airco, parkeerrem, airbag en hetdashboard.Na het loskoppelen van een moduul meten weeerst de weerstand en daarna het bussignaal metde spanning er weer op. We konden alles loskop-pelen, behalve de BSI omdat deze de spanningjuist verzorgt naar al de modules. Tot het laatst toebleef de CAN-bus problemen vertonen en toenzat alleen de BSI nog op de bus. Ook dit moduulmoest eraf, maar dan komt er geen spanning

TEKST: R.H.M. METZELAAR / BEELD: GMTO,JAN LIEFTINK

1. De CAN-bus is duidelijk flink van slag. De schakelniveaus van CAN-hoog en CAN-laag variëren enorm. Het is een puin-hoop op de CAN-bus!

Grote variatie busspanning

3. Door CAN-laag moedwillig tegen massa te leggen, schakelen de modules automatisch naar een één bus datasysteemwaarbij CAN-hoog van 0 naar 5 Volt gaat schakelen.

CAN-bus voorbeeldsignaal

2. Zo moet het CAN-bus signaal er uit zien. Ten opzichte van massa varieert CAN-laag tussen de 1,5 en 2,5 volt. CAN-hoogis compleet tegenovergesteld qua signaalvorming, maar dan met een signaalspanning tussen de 2,5 en 3,5 Volt. Dederde lijn is het verschil tussen de twee en pendelt tussen 0 en 2 Volt. Dit is het ‘werkzame deel’ van de CAN-bus, het gaataltijd om de signaalverschillen.

CAN-laag tegen massa

CAN-hoog schakelt tussen 2,5 – 3,5 Volt

Een derde berekende lijn die het verschil weer-geeft tussen CAN hoog en laag. Schakelt tussen0 – 2 Volt en ziet er perfect uit

CAN-laag schakelt tussen 1,5 – 2,5 Volt

CAN-hoog is redelijk van vorm nadatCAN-laag tegen massa is gelegd

Stopbit is dominant aanwezig en de modulesbegrijpen de data

CAN-laag aan massa

Verschil tussen beide signalen isbegrijpbaar voor de modules

De CAN-bus maakt gebruik van twee zogenaamde afsluitweer-standen die beide een waarde hebben van 120 Ohm. Meet u 60Ohm, dan is de CAN-bus blijkbaar niet onderbroken.

Volgend datablok schakelt weer op geheel andere niveau’s

CAN-laag schakelt gelijkmet hoog (moet omgekeerdzijn). Ook niveau is fout

CAN-hoog schakelt tussen 1,8 – 2,8 Volt, niet goed

Berekend signaal uit hoog en laag (zie fig 3)

10AMT011_artGMTO.qxp:Opmaak 1 11/10/10 8:17 PM Page 25

2

AMT | 2010 www.amt.nl

meer op het systeem. Daar hadden we wat opgevonden. We koppelden alleen de busdradenlos van de BSI-module en zetten apart spanningop de contactdraad (15). Wel moesten we eenander moduul weer aansluiten, anders heb jegeen dataverkeer. Ook moest er een weerstandvan 120 Ohm geplaatst worden. Toch constateer-den we telkens foute bussignalen.

Bedrading doorzoekenNu bleef alleen het fysiek onderzoeken van debusbedrading over. Dus alles moest open. Uitein-delijk kwamen we bij een draadboom aan die, alswe de boom bewogen, de weerstand tussenmassa en CAN-hoog sterk deed variëren. Watbleek, deze draadbundel liep via een doorvoernaar de elektrische parkeerrem. Onderweg waser nog een stekkerverbinding aanwezig en diezat onder een luikje. Luikje open en ja hoor, eendraad had tussen de massa en het luikje gezetenen dat bleek de CAN-hoog te zijn. De foto op de-ze pagina laat de CAN-hoog draad met beschadi-ging zien, die knel zat.De les die we hieruit kunnen leren: CAN-bus pro-blemen kunnen zeer arbeidsintensief zijn omdatvaak alle modules losgekoppeld moeten worden.In feite is het meten met de Ohm-meter nietmoeilijk. Het meten met de scope en bij diverseafgekoppelde modules vraagt wat meer kennisvan het systeem. Het wordt een stuk eenvoudi-ger als het systeem voorzien is van verdeelstripsof een gate-way. Het bussysteem is dan makkelij-ker in delen los te koppelen en als aparte lussente meten.

W E R K P L A AT S & O N D E R H O U D > Diagnose & Reparatie & Revisie > Diagnose

GMTO geeft u de oplossingSinds de auto vol zit met geavanceerde elek-tronica, kampt de werkplaats nogal eens metmoeilijk oplosbare storingen. GMTO helpt re-gelmatig autobedrijven bij lastige defecten uitde brand. Deze ‘praktijkstoringen’ zijn natuur-lijk ook voor u leerzaam. GMTO vat hier eenlastig probleem bij de kop en behandelt stapvoor stap de storingsdiagnose.

GMTO OpleidingenTel.: (072) 562 24 07 / Fax: (072) 564 05 68www.gmto.com, metzelaar@gmto.nl

26 AMT | 2010 www.amt.nl/november2010

Montage magneetring Golf VIn AMT-9 hebben we een probleem behandeldmet een Golf V met motorcode BKC. Even opfris-sen: We hadden vastgesteld dat de magneetringop de verkeerde positie op de krukas was gemon-teerd, nadat deze verwisseld was met de keerring(met magneetring) van de oude motor. We kwa-men erachter door het BDP te bepalen aan dehand van het spanningsverloop aan de accu. Doorde hoogste spanningsdip (BDP) tegenover hetpompverstuiversignaal te zetten zagen we dat hetinspuitmoment nabij het ODP lag. Daar slaat eendiesel absoluut niet op aan. Nadat we het betref-fende autobedrijf hadden ingelicht over deze be-vindingen, is men hiermee aan de slag gegaan.

Zorgvuldig monterenMen moest de versnellingsbak demonteren om bijde krukaskeerring te komen. Op ons advies heefthet autobedrijf het juiste hulpgereedschap aange-schaft om de nieuwe magneetring aan te brengen.Dit gereedschap is noodzakelijk om de magneet-ring op de juiste positie en diepte te monteren opde krukas. De betreffende magneetring is voorzienvan 27 noord- en zuidpooltjes, gevolgd door eenlange nood- en zuidpool in een totaal patroon van30. Dit patroon komt tweemaal per volledige kruk-

De magneetring maakt deel uit van de krukaskeerring en zorgtvoor het krukassignaal. De polen zijn hier goed te onderscheiden,nadat de magneetring is bestrooid met metaalsplinters.

Magneetring voorzienvan noord- en zuidpolen

Afdichtdeksel met oliekeerringen sensorbevestiging Plaats van de HALL-sensor

Duidelijk te zien dat hier een parkeerpunt aanwezig is in de vormvan een lange magneet-positie

Massadeel waar de draad knel zat

CAN-hoog heeft knel gezeten tussen deksel en de massa

Twisted pair voor de CAN-bus

Hier zijn de getwiste CAN-bus draden te zien. De grijze CAN-hoog draad heeft knel gezeten tussen een luikje en de massa, met alle gevolgen van dien.

asomwenteling voor. De twee lange polen zijn depositiemarkeringen voor de ECU, wat betreft hetberekenen van het inspuitpatroon. Op de foto zijnduidelijk de polen op de magneetring te zien,nadat we metaalsplinters op de ring hebben latenvallen. Dus heren garagisten, raadpleeg altijd dedocumentatie als er vreemde zaken worden aan-getroffen zoals deze magneetring. Na de reparatieliep de Golf weer als een zonnetje.

10AMT011_artGMTO.qxp:Opmaak 1 11/10/10 3:08 PM Page 26

3