Датчики и блоки управления: устройство и принцип работы
Как устроена электрика машины
Замкнутая цепь. Ток идёт от плюса аккумулятора к нагрузке и возвращается через кузов к минусу. Обрыв в любом месте — и цепь не работает.
Предохранитель защищает провод. Он рассчитан так, чтобы перегореть раньше, чем перегреется провод. Ставить больший номинал — значит рисковать пожаром.
Реле — усилитель. Выключатель на панели коммутирует 0,15 А, а реле — 10–40 А возле нагрузки. Провода к панели тонкие, к нагрузке — толстые и короткие.
CAN — общий язык блоков. Вместо сотен отдельных проводов блоки обмениваются сообщениями по одной паре. Каждое сообщение имеет приоритет и проверку, ошибочные повторяются.
Детали в модели «Проводка, предохранители и CAN»
Блоки управления. Каждый блок управляет своей системой и обменивается данными с остальными по шине CAN: обороты, скорость, температура, ошибки.
Шина CAN. Две свитые жилы CAN-High и CAN-Low. Передатчик тянет их в разные стороны (3,5 и 1,5 В), приёмник смотрит на разницу — помехи действуют на обе одинаково.
Датчики. Датчики температуры, давления и скорости подключены к своим блокам, а их значения расходятся по шине всем, кому нужны.
Показ по шагам
От аккумулятора к нагрузке. Плюс идёт через предохранитель и контакты реле к фаре, вентилятору и сигналу. Минус возвращается через кузов и точки массы.
Предохранители и реле. Каждая цепь защищена предохранителем своего номинала. Реле включают большой ток по команде маленького тока от выключателя или блока.
Включаем всё. Фары, вентилятор и сигнал вместе берут почти 40 А. Смотрите, как растёт ток и падает напряжение на фаре.
Шина CAN. Четыре блока говорят по одной паре проводов. На концах — резисторы 120 Ом; на графике видно, как CAN-H и CAN-L расходятся в противоположные стороны.
Масса — половина цепи. Ток возвращается через кузов. Плохой контакт массы портит работу сразу многих систем.
Что ломается и как это проявляется
Обрыв резистора на конце шины. Признаки: время от времени на панели загораются сразу несколько ламп, в блоках ошибки связи, но машина в основном работает. Что проверить: при выключенном зажигании и снятом минусе: сопротивление между CAN-H и CAN-L в диагностическом разъёме (норма около 60 Ом). Осциллограф: чёткие уровни 3,5/1,5 В.
Замыкание CAN-H на массу. Признаки: после включения зажигания горят почти все лампы, приборы показывают ноль, двигатель может не запуститься. Что проверить: напряжение CAN-H и CAN-L на массу (около 2,5 В в покое), отключая блоки по одному, найти участок с замыканием.
Упрощения модели
Схема упрощена: в реальной машине десятки предохранителей, сотни разъёмов и несколько шин разной скорости.
Сопротивления, токи и время перегорания — типичные значения.
Сигнал CAN показан сильно замедленным, с одним условным сообщением.
Компоновка условная: аккумулятор, блок предохранителей, нагрузки и блоки управления стоят рядом на одном листе кузова, провода короче, чем в машине, а жгут показан одним стволом в гофре с отводами к нагрузкам и к массе.
Мелкие детали показаны крупнее, чем в жизни, иначе на общей схеме их не разглядеть: предохранители и реле — примерно втрое (видны перемычка, якорь и контакты), разъёмы — в полтора раза, датчик температуры — вдвое, шпилька массы с наконечниками и гайкой — в 2–3 раза, провода к нагрузкам — примерно вдвое толще, жилы шины CAN — примерно в 6 раз толще, концевые резисторы со стойками — примерно в 8 раз. Фара и вентилятор, наоборот, условного размера, мельче настоящих. У реле снята передняя половина крышки.
Резисторы 120 Ом показаны отдельными деталями на концах шины; в машине они обычно стоят внутри двух крайних блоков.
Масса нагрузок собрана на одной шпильке кузова; в машине точек массы несколько (двигатель, кузов, блоки), детали показаны крупнее, чем в жизни.
Перетёртая изоляция CAN-H снята в модели по кругу, чтобы была видна медь; в жизни она стирается с той стороны, которой провод трётся о кромку.
Связанные узлы и детали
Модель показывает принцип работы. Геометрия и режимы упрощены для обучения.