Redes de Comunicación Automotriz Defectos y consecuencias

Redes de Comunicación Automotriz

Defectos y consecuencias

Ing. Antonio Villegas Casas

• Exponer de modo general sobre la líneas de comunicación

• Exponer fallas de las líneas de comunicación

• Ejemplificar fallas en líneas de comunicación: Defectos y

consecuencias

• Áreas de oportunidad asociadas a líneas de comunicación

Objetivos

Intercomunicación

módulos de control

Sistemas inteligentes (dirección

asistida, control de tracción, control

de estabilidad, etc.)

Cada módulo de control tiene la

posibilidad de acceder a información

de otros módulos

Intercomunicación

módulos de control

Reducción de complejidad en el cableado

Reducción del

peso vehicular

Clasificación de redes

(topología)

• Bus

• Daisy-chain

• Anillo

• Estrella

• Punto a punto

Topología de Bus

ECU

ECU

ECU

ECU

Terminación

Terminación

Topología Daisy-chain

ECU ECU ECU ECU

Terminación Terminación

Topologías

ECU

ECU

ECU

ECU ECU

ECU

ECU

ECU ECU

ECU ECU

Anillo

Estrella

Punto a punto

• CAN

• High Speed

• Low Speed

• Single Wire

• LIN

• MOST

• Flexray

• Protocolos inalámbricos

• WiFi

• Bluetooth

Clasificación de redes

(Protocolo)

Características CAN High Speed

• CAN (Controller Area Network)

• También se le conoce como CAN C

• Es la más común

• Se basa en el estándar ISO11898-2

• Su topología más común es la de bus

• Utiliza dos cables (par trenzado)

• Puede alcanzar transmisiones de hasta 1 Mbps, aunque

generalmente se utiliza a 500 Kbps

• Comúnmente se utiliza para comunicar módulos del tren motriz

• Impedancia de 60 Ohms

• Voltaje: Recesivo = 2.5 V --- Dominante = +/- 1 V

Características CAN Low Speed

• También se le conoce como CAN B y como MS CAN (Medium

Speed CAN)

• Tolerante a fallas

• Se basa en el estándar ISO11898-3


• Utiliza dos cables (par trenzado)

• Puede alcanzar transmisiones de hasta 125 Kbps

• Comúnmente se utiliza para comunicar módulos del área de

confort y del área de información y entretenimiento

(infotainment)

• Mas económico que el CAN BUS C

Características CAN Single Wire

• También se le conoce como CAN A y como GM LAN

• Se basa en el estándar SAE-J2411


• Utiliza un solo cable

• Puede alcanzar transmisiones de hasta 88.3 Kbps, aunque

generalmente se utiliza a 33.3 Kbps


confort con algunos componentes

Características LIN

• Sistema de bajo costo

• Generalmente funciona en una configuración Maestro-Esclavo

• Su topología es punto a punto o estrella (con el Maestro como

centro)

• Se pueden utilizar uno o dos cables

• Puede alcanzar transmisiones de hasta 20 Kbps


confort con algunos componentes

Características MOST

(Media Oriented System Transport)

• Poco común por su alto costo

• Generalmente se utiliza en topología de anillo

• Se usa fibra óptica como medio de transmisión

• Su ancho de banda es de aproximadamente 23 Mbps

• Como su nombre lo dice, su principal uso es en la

intercomunicación de componentes multimedia

Características Flexray

• Más comúnmente utilizado en Mercedes Benz

• Puede utilizar topología de Bus, de Estrella o una

combinación de estas

• Utiliza 2 o 4 cables

• Puede alcanzar transmisiones de hasta 10 Mbps

• Costo alto

• Utilizado en tren motriz de alto desempeño y en

sistemas complejos de seguridad

Si quieres las diapositivas, manda whatsapp o correo

Mapa 1 de Transmisión/recepción Nissan

Características líneas de

comunicación

• Alta impedancia respecto a tierra

• Impedancia característica

• Comunicación digital

Dependiente del estándar

• Par trenzado/una sola línea

• Diferencial/referenciado a tierra

Características/defectos

Característica

• Alta impedancia respecto a tierra

Defectos

• Falla por corto a tierra

• Falla por corto a voltaje

W?

Características/defectos

Característica

• Impedancia

Defectos:

•Inestabilidad

•Voltaje incorrecto

•Reflejos de señal

W?

Características defectuosa

de las líneas de comunicación

Digital Deformación de pulso

Niveles de voltaje incorrectos

Falla asociada a una Características defectuosa

de las líneas de comunicación

• Par trenzado

Línea abierta

Líneas en corto

Tierra

Entre líneas

Voltaje

Ruido eléctrico

Reflejos de señal

Falso contacto

Falla interna del módulo

Consecuencias de fallas en

líneas de comunicación (1/2)

• No hay arranque • No hay marcha • No encienden testigos en el tablero • Se mantienen los testigos en el tablero • No es posible diagnosticar • Existencia de fallas intermitentes de varios

sistemas • Existencia de códigos UXXXX • Falta de potencia

Consecuencias de fallas en

líneas de comunicación (1/2)

• Transmisión en modo de emergencia • No permite sacar la llave • No información en tablero de uno o varios

parámetros • No suben/bajan vidrios • Sistemas automáticos se desactivan • Sin comunicación para diagnostico

Consecuencias de fallas en líneas de

comunicación

• Transmisión en modo de emergencia

• No permite sacar la llave

• No información en tablero de uno o varios

parámetros

• No suben/bajan vidrios

• Sistemas automáticos se desactivan

Falla de transmisión, modo emergencia

Aveo 2012

Comunicación CAN BUS entre ECM y TCM

Falla de transmisión,

modo emergencia Aveo 2012

ECM TCM



Aveo 2012

ECM 120 Ohms

Sistema sin energizar

Multimetro



Aveo 2012

TCM 120 Ohms

Sistema sin energizar

Multimetro



Aveo 2012

ECM ~ 2.5 volts

Sistema energizado

Multimetro



Aveo 2012

ECM

Sistema energizado

Osciloscopio



Aveo 2012

TCM

Sistema energizado

Osciloscopio

Resultado de la medición


Aveo 2012

Falla de transmisión,

modo emergencia

Aveo 2012

Posibles defectos Falso contacto Transceiver defectuoso Defecto: soldadura quebrada en diferentes pines sobre el PCB del modulo de transmisión

Falla de limitación de potencia

Silverado 2012

Queja de cliente: Eventualmente deja de acelerar

Defecto: Falla de comunicación entre sensor de aceleración

y modulo de dirección, debido a falla de alimentación del

sensor de aceleración

Solución: Corregir el defecto de

la línea de alimentación

VCIM EBCM

ECU AT

FSCM

120 Ω

Dirección

BCM

ángulo


YAW

12 V

VCIM EBCM

ECU AT

FSCM

120 Ω

Dirección

BCM

ángulo


YAW

12 V

Falla en la gestión de motor


Silverado

Huella de voltaje tren de

comunicación

Si quieres las diapositivas, manda whatsapp o correo

Análisis información RED

Lectura del encabezado

1F9.

Aceleramos y desaceleramos MOTOR Sólo los bytes 2 y 3 tienen una variación.

Cambio a 2 bytes

Aceleramos y desaceleramos MOTOR pero ahora juntando los bytes 2 y 3 en una sola gráfica.

Sin embargo el valor está muy por arriba.

Ajustando el factor mult.

Reducimos 10 veces el factor multiplicativo.

La aguja del tacómetro nos marca un poco menos de 800 rpm en ralentí, por lo que nos falta ajustar ligeramente el valor.

Ajuste final.

Este valor de factor multiplicativo es el más adecuado.

Estrategia para identificación de fallas en

líneas de comunicación

• Verificar condición adecuada de voltaje de batería y

tierras de chassis, y motor

• Diagnosticar sistemas asociados con la falla, ejemplo en

una fallas de no arranque: en función del tipo de vehículo,

habrá que verificar inmovilizador, BCM, Motor, tablero,

etc… según corresponda

• Identificar voltaje de módulos asociados vía línea de datos

• Identificar existencia de códigos UXXXX

• Si existen códigos de falla UXXXX, identificar tipo de

comunicación entre los módulos asociados



• Tomar en cuenta que cada modulo asociado a la fallas y

que tenga problemas de comunicación, debemos realizar

estas pruebas antes de responsabilizar al módulo:

• Voltaje de alimentación directo, en buenas

condiciones, la literatura dice: mayor a 11.8 v,

seamos mas estrictos, mayor a 12 v. Y, sin caídas

de voltaje

• Voltaje de interruptor, en buenas condiciones

• Tierra, menor a un diferencial de 200mV, respecto a

tierra de batería

• Integridad de las líneas de comunicación



• Fallas en las líneas de comunicación

• Corto entre líneas de comunicación+

• Corto a tierra+

• Corto a voltaje+

• Falsos contactos*

• Líneas abierta+

• Módulos defectuosos*

+ Multímetro

* Osciloscopio

Estrategia para verificar falla por corto a tierra …1

Imprescindible: Tener diagrama de conexión, identificar tipo de

topología

En una RED de CADENA

1. Colocar el Ohmetro entre la línea en corto y tierra, medirá CERO

o próximo 0 Ohm

2. Identificar el modulo al centro de la RED, desconectarlo

3. Si la resistencia cambia (60, 120 o Infinito) … reiniciar el proceso

en el punto 2 en la subred formada por la zona a partir del punto

del modulo desconectado hasta el extremo contrario de la

medición.

4. Si la resistencia no cambia, el corto se encuentra en la zona

comprendida desde el punto de medición hasta el módulo

desconectado... Reiniciar el proceso en el punto 2 en esta subred


topología

En una RED de ESTRELLA

1. Colocar el Ohmetro entre la línea en corto y tierra, medirá

CERO o próximo 0 Ohm

2. Desconectar un (otro) modulo desde el concentrador

3. Si la resistencia cambia (60, 120 o Infinito) el corto se

encuentra en las líneas del modulo desconectado.

4. Si la resistencia no cambia,... reiniciar el proceso en el

punto 2




topología

En una RED de BUS

1. Colocar el Ohmetro entre la línea en corto y tierra, medirá CERO

o próximo 0 Ohm

2. Identificar la parte central de la RED, cortar la línea de BUS en

corto

3. Si la resistencia cambia (60, 120 o Infinito) … reiniciar el proceso

en el punto 2 en la subred formada por la zona a partir del punto

de corte desconectado hasta el extremo contrario de la medición.

4. Si la resistencia no cambia, el corto se encuentra en la zona

comprendida desde el punto de medición hasta el punto de

corte... Reiniciar el proceso en el punto 2 en esta subred

Estrategia para verificar falla por falta de

impedancia de 6Ohms …1

• Si desde un punto de la RED se miden 0 Ohms

• Hay un corto entre la líneas CAN Hi y CAN Low

Imprescindible: Tener diagrama de conexión, identificar tipo de topología


1. Colocar el Ohmetro en un extremo de la RED

2. Identificar el modulo al centro de la RED, desconectarlo

3. Si la resistencia cambia (60, 120 o Infinito) el corto no se encuentra en la zona comprendida desde el punto de medición hasta el módulo desconectado… iniciar el proceso en el punto 1 en la subred formada por la zona a partir del punto del modulo desconectado hasta el extremo contrario de la medición.

4. Si la resistencia no cambia, el corto se encuentra en la zona comprendida desde el punto de medición hasta el módulo desconectado... Iniciar el proceso en el punto 1 en esta zona




• Posibilidad de perdida de resistencia terminal

• Modulo desconectado

• Línea abierta



1. Colocar el Óhmetro en un extremo de la RED

2. Identificar el modulo al centro de la RED, desconectarlo y hacer un puente entre los pines CAN Hi 1 y 2 y CAN Low 1 y 2

3. Si la resistencia cambia (60 Ohm) la falla esta en el conector de este modulo.

4. Si la resistencia no cambia, producir un corto entre CAN Hi 1 y CAN Low 1 y CAN Hi 2 y CAN Low 2

5. Si la resistencia se hace 0 Ohm, la subred desde el punto de medición hasta el modulo removido se encuentra bien, iniciar en el punto 1 en la otra subred

6. Si la resistencia no cambia, iniciar desde el punto 1 en esta subred

7. Si al final no encontramos una condición de 60 Ohms, colocar una resistencia de 120 Ohm en algún modulo






En una RED de ESTRELLA

1. Colocar el Ohmetro en el concentrador

2. Desconectar en siguiente (otro) modulo

3. Si la resistencia cambia, (60, 120 o Infinito) el corto se encuentra en la zona comprendida por las lineas desconectadas y los modulos asociados a ese ramal

4. Si la resistencia no cambia, regresar al punto 2


impedancia de 6Ohms …4 • Si desde un punto de la RED se miden 120 Ohms



• Línea abierta



1. Colocar el Óhmetro en el concentrador

2. Desconectar un (otro) modulo

3. Si la resistencia cambia (infinito, el modulo desconectado tiene una resistencia terminal)

4. Si la resistencia no cambia, producir un corto entre CAN Hi y CAN Low en el conector del modulo desconectado

5. Si la resistencia se hace 0 Ohm, las líneas que une a este modulo con la red están en buenas condiciones, iniciar en el punto 2

6. Si la resistencia no cambia, el defecto se encuentra en la(s) línea(s) que unen este modulo con la red

7. Si al final no encontramos una condición de 60 Ohms, colocar una resistencia de 120 Ohm en algún modulo






En una RED de BUS

1. Colocar el Ohmetro en un extremo de la red

2. Cortar una sola línea en el centro de la red

3. Si la resistencia cambia (60, 120 o Infinito) el corto no se encuentra en la zona comprendida desde el punto de medición hasta el punto donde se abrió la línea… iniciar el proceso en el punto 1 en la subred formada por la zona a partir del punto del corte

4. Si la resistencia no cambia, el corto se encuentra en la zona comprendida desde el punto de medición hasta el punto de corte... Iniciar el proceso en el punto 1 en esta zona


impedancia de 6Ohms …6 • Si desde un punto de la RED se miden 120 Ohms



• Línea abierta


En una RED de BUS

1. Colocar el Óhmetro un extremo

2. Desconectar el modulo al centro de la red

3. Si la resistencia cambia (infinito, el modulo desconectado tiene una resistencia terminal)

4. Si la resistencia no cambia, producir un corto entre CAN Hi y CAN Low en el conector del modulo desconectado

5. Si la resistencia se hace 0 Ohm, la(s) línea(s) que forman el BUS desde el punto de medición hasta el modulo desconectado están en buenas condiciones, iniciar en el punto 2 en el resto de la red

6. Si la resistencia no cambia, el defecto se encuentra en la(s) línea(s) que forman el BUS desde el punto de medición hasta el módulo desconectado, iniciar desde el punto 2 en esta parte del bus

7. Si al final no encontramos una condición de 60 Ohm, colocar una resistencia de 120 Ohm en algún modulo

Gateway (Compuerta de enlace)

Funciones Principales:

• Unir dos o más áreas de red

• Filtrar sólo la información relevante de una área a otra

• Ajustar la información de acuerdo al protocolo, topología y

velocidad de transmisión de cada área

66

Gateway

Gateway

Ejemplos:

FORD FOCUS 2008, HSCAN BUS

ECM

OCSM ABS

CAN ALTO (Pin 6)

CAN BAJO (Pin 14)

RCM

APIM

IC

Ejemplos:

Topología FORD FOCUS 2008, MSCAN BUS

SJB

ACM APIM

CAN ALTO (Pin 6)

CAN BAJO (Pin 14)

FCIM

FDIM

Radio HVAC

IC

INMO

MTA ECU

DLC

ABS

BCM

TABLERO

PIN 3 PIN 7

PIN ?

PIN 13

SERIA

L

VIN PIN

CAN-BUS

CA

N-B

US

CA

N-

BU

S

SERIAL

VIN PIN

VIN PIN

VIN PIN

VIN

VSS

SERIAL

SERIAL

Corsa: X18NE

Ejemplos:

Ejemplos:

Bora 2009, zona de diagnóstico y tablero

Gateway CAN ALTO (Pin 6)

CAN BAJO (Pin 14)

Tablero ECM

Línea K(Pin 7)

Ejemplos:

Bora 2009, zona de tren motriz (CAN C)

Gateway

ECM

Elect. Columna Airbag

Direcc. Asist.

Luces ABS

Ejemplos:

Bora 2009, zona de infotainment (CAN B)

Gateway

Sonido Digital

Calefac. Adicion.

Radio Electr.

de Mando

Ejemplos:

Bora 2009, zona de confort (CAN B)

Gateway

Elect. Columna

Estacion. Asistido

Control de

Puertas

A/C Central Confort

Red de Abordo

Ejemplos:

Bora 2009, zona Central de Confort y Red de Abordo

(LIN)

Central Confort

Red de Abordo

Limpia Parabr.

Sensor Luz y Lluvia

Sensor Inclin.

Vehículo

Vigilancia Habitáculo

Bocina Alarma

Mediciones en sistemas automotrices.

Silverado 2009, GMLAN High speed(CAN BUS)

VCIM EBCM

BCM ECU AT

FSCM

120 Ω

Mediciones en sistemas automotrices.

Silverado 2009, GMLAN

HVAC

IC

BCM

VTD

VCIM

SDM

RCDLR

Sesión de

preguntas

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