Diagnosis CAN BUS, Paso a Paso.

Una avería en el sistema CANBUS es uno de los problemas que más suele intimidar a los técnicos, desestimando en muchos casos la opción de intentar diagnosticar y reparar la avería, antes incluso de comenzar a realizar ninguna comprobación.  En mi opinión puede ser una de las averías más sencillas de identificar, diagnosticar y reparar, especialmente si se trata de un problema de cableado en la línea CAN.

Con estos 8 pasos serás capaz de diagnosticar una avería en el CAN BUS o descartar el mismo como posible causa, todo esto sin la necesidad de invertir demasiado tiempo:

1. Esquema eléctrico.
2. Punto fácil acceso.
3. Todo conectado 60 Ω
4. Interna 120 Ω.
5. Una Resistencia Terminal 120 Ω.
6. Otra Resistencia terminal 120 Ω.
7. Derivación a Masa.
8. Sectores descartados.

 Para que resulte tan sencillo es necesario tener muy claro un par de conceptos básicos con los que vamos a comenzar.

¿Qué es el CAN BUS?

Un bus de comunicaciones CAN es un bus serie que sirve para la comunicación entre todas las unidades de control del vehículo.

 Con esta red de comunicaciones, la unidad que recibe la información de velocidad del vehículo, por ejemplo, puede compartir esta información con el resto de unidades, señal que puede ser utilizada por la radio para ajustar el volumen según velocidad y ruido aerodinámico, por el techo solar para si es necesario inhabilitar su apertura y cierre a partir de cierta velocidad, por la unidad de dirección electrónica para ajustar la asistencia de dirección a la velocidad, etc.

De esta forma toda la información de sensores y actuadores del vehículo puede ser compartida entre todas las unidades utilizando solo dos cables, reduciendo en gran medida los metros de cable necesarios, costes, peso del vehículo y probabilidad de averías.

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Componentes y funcionamiento básico.

Está compuesto por dos líneas, CAN High y CAN Low (CAN-H y CAN-L) y las unidades de control que se comunican mediante estas líneas.

En un vehículo pueden existir diferentes tipos de CAN, según su velocidad de transmisión. Los CAN BUS de alta velocidad tienen dos resistencias terminales en dos de sus unidades, estas resistencias se encuentran entre CAN-H y CAN-L y nos facilitarán bastante la tarea de encontrar una avería. La ubicación de dichas resistencias terminales varía según el fabricante, pero habitualmente suelen ubicarse en unidad de control de motor, cuadro de instrumentos y/o unidad de carrocería.

Este tipo de CAN es el utilizado normalmente entre unidad de motor, cuadro de instrumentos, unidad de dirección, AIRBAG, control de carrocería, ADAS y unidad de llave, entre otras, por lo que aparte de ser el más fácil de diagnosticar, es el más probable que te encuentres con una avería.

Las dos resistencias terminales son de 120 ohmios cada una, éstas se encuentran colocadas en paralelo, como se puede ver en el esquema.

La resistencia equivalente de dos resistencias iguales colocadas en paralelo es la mitad  de las mismas, en este caso 60ohmios, por lo que si medimos el valor de resistencia entre CAN-H y CAN-L deberá ser aproximadamente de 60.

En el caso de que desconectemos una de las resistencias terminales (unidad de control que la contiene), el valor de resistencia entre ambas líneas deberá ser de 120 ohmios.

Con estos simples conceptos bien claros, debemos ser capaces de comprobar el CAN BUS y diagnosticar una avería cuya causa pueda ser cualquier unidad de control  o problema de cableado, incluso serás capaz de determinar la zona exacta  del cableado donde se encuentra la avería.

Tener en cuenta que hay diferentes tipos de sistemas, en un sistema básico, las líneas CAN llegarán directamente al conector OBD, pero existen otro tipo de sistemas en los que una unidad de control llamada GATEWAY hace de enlace entre los CAN BUS de diferentes velocidades, en estos casos, probablemente no puedas realizar ningún tipo de medición desde el OBD.

CAN sin Gateway:

CAN con Gateway:

Es muy importante contar con el esquema eléctrico específico del vehículo con el que estamos trabajando, si se mide la resistencia entre CAN-H y CAN-L desde el conector OBD y se está trabajando en un sistema con Gateway, pasaremos mucho tiempo buscando averías fantasmas porque la medición no es correcta, asegurate que la medición de resistencia se realiza en conexión directa con las líneas del CAN.

¿Cómo identificar una avería en el CAN?

Los fallos del CAN siempre presentan códigos de avería del tipo; tiempo de comunicación agotado, CAN Time-out, error de señal o fallo de comunicación,  entre otros. Además todos estos fallos vendrán acompañados de la correspondiente luz de avería en el cuadro.

Si se te presenta un caso con problemas de comunicación entre todas o la mayoría de las unidades, fácilmente reconocible por la gran cantidad de luces de avería encendidas, probablemente estés ante una derivación que provoque caída total del CAN.

En el caso de que los problemas de comunicación sean entre unas pocas unidades, el problema puede ser causado por un circuito abierto. Puedes intuir donde está el circuito abierto analizando qué unidades pueden comunicar entre sí y cuáles no, utilizando el esquema eléctrico, pero más abajo explicaremos una técnica mejor.

También puede darse el caso de que la causa de la avería sea una unidad concreta y no el cableado, en cuyo caso, todos los problemas de comunicación suelen referirse a esa unidad averiada, a menos que la misma esté derivando el CAN y causando una caída total, pero esperemos a ver el  análisis del sistema paso a paso para entenderlo claramente.

Comprobación del CAN con multímetro

Recuerda que para poder diagnosticar una avería del CAN es indispensable disponer del esquema eléctrico del vehículo en concreto.

Pasos para comprobar un CAN con dos resistencias terminales:

1. El primer paso para comprobar el CAN con un multímetro es desconectar la batería del vehículo. En este caso no se trata de una medida de seguridad, sino que las mediciones de resistencia no serán correctas si no se desconecta.




2. Utilizando el esquema eléctrico, localiza algún punto del CAN al que puedas acceder fácilmente, muchas de las unidades de control y gran parte del cableado se encuentra detrás del salpicadero, es muy importante aprender a diagnosticar las averías desmontando el vehículo lo menos posible, al menos eso intento yo siempre.




3. Sin desconectar ningún conector, mide la resistencia entre CAN- H y CAN-L, cuando todo es correcto debe ser aproximadamente de 60 Ω.  Cualquier valor inferior a 57 o superior a 63 debe hacernos sospechar de una incidencia. Un falso contacto, por ejemplo, puede causar una avería esporádica del CAN por vibraciones, avería que puede no estar presente en el momento de tus mediciones, pero aún así, muy probablemente encontrarás una resistencia un poco mayor que la especificada.




4. Localiza una de las resistencias terminales del CAN en el esquema eléctrico, desconecta la unidad que la contenga y verifica la unidad midiendo la resistencia interna entre los pines del CAN, como ya hemos comentado, dicha resistencia debe ser de aproximadamente 120 Ω.




5. Una vez desconectada y revisada una unidad con resistencia terminal, vuelve a medir en tu posición inicial y verifica que la resistencia entre CAN HIGH y CAN LOW es de 120 Ω, correspondientes a la otra resistencia terminal que aún está conectada. Cualquier valor fuera del rango 117 – 123 Ω debe hacerte sospechar de una incidencia.




6. Conecta la unidad que habías retirado y repite los pasos retirando la otra unidad que contenga resistencia terminal, midiendo la resistencia entre pines de la unidad y en el cableado, ya tienes claro cuáles son los valores correctos ¿verdad?




7. También debemos descartar una posible derivación a masa, para ello mide la resistencia entre cada una de las líneas CAN y masa. Con todas las unidades conectadas, la resistencia obtenida no será infinita, porque siempre habrá camino a masa a través de  la electrónica de las unidades, pero sí deberá ser de al menos varios KΩ.

Hasta aquí todo sobre cómo y qué mediciones realizar y todos los datos de funcionamiento correcto, pero ¿qué hacer si encontramos una anomalía?

8. Realizar las medidas desde diferentes puntos de la instalación y seguir el camino de la corriente en las mediciones correctas, podrás ir descartando zonas que no presentan incidencia en el esquema eléctrico. Puedes aprovechar cuando desconectas las resistencias terminales y medir también desde el conector de esa unidad.

Resumen:

1. Esquema eléctrico.
2. Punto fácil acceso.
3. Todo conectado 60 Ω
4. Interna 120 Ω.
5. Una Resistencia Terminal 120 Ω.
6. Otra Resistencia terminal 120 Ω.
7. Derivación a Masa.
8. Sectores descartados.

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Localizar punto exacto de avería CAN.

¿Qué hacer si encuentras un problema en las mediciones indicadas?

Veamos un caso real:

Un vehículo presenta varias averías de comunicación relativas al CAN, también muestra un gran número de luces de avería en el cuadro de instrumentos.

En el siguiente esquema podemos observar que se trata de un sistema CAN sin GATEWAY, en el que el conector de diagnosis OBD está directamente conectado al CAN, además el vehículo cuenta con otra toma de diagnosis propia del fabricante que también podremos utilizar para realizar mediciones en el CAN, ambas de muy fácil acceso, sin necesidad de desmontar nada en el vehículo.

Desconectamos batería y medimos resistencia entre CAN-H y CAN-L desde la toma de diagnosis OBD:

Esta medición dio un valor de 80 Ω. Repetimos la misma medición desde el conector de diagnosis auxiliar y obtenemos el mismo resultado. Como ya sabes, esto muestra claramente que existe un problema en el cableado, probablemente un mal contacto que hace aumentar la resistencia de una de las líneas, pero ¿Dónde?

El CAN de un vehículo puede ser muy complejo, con muchos metros de cable, unidades y conectores intermedios, por lo que debemos ir aislando zonas que sabemos que son correctas de las que presentan el problema, para ello vamos a desconectar una de las resistencias terminales y repetir la medición.

En el caso de este vehículo vemos que una de las resistencias terminales se encuentra dentro de una unidad que contiene muchas conexiones del bus, lo que no nos ayuda nada en un diagnóstico de este tipo, por este motivo se decide hacer la comprobación desconectando la unidad de motor, segunda resistencia terminal.

Confirmamos que la unidad no es la causante de la avería midiendo la resistencia terminal de la misma que es de aproximadamente 120 Ω, como debe ser en un sistema correcto. La otra unidad con resistencia terminal se comprueba de igual forma.

Repetimos la medición de resistencia desde las tomas OBD y diagnosis auxiliar con la unidad de motor desconectada, obteniendo en ambos casos un valor correcto de aproximadamente 120 Ω.

Al obtener una medición correcta de 120 Ω sabemos que, el camino recorrido por la corriente hasta encontrar la única resistencia terminal que tiene ahora el sistema, es correcto. Además, también podemos descartar todas las zonas que no intervienen en la medición de las resistencias terminales, puesto que en la medición anterior, con todo conectado, encontramos un problema claro al obtener el valor de 80 Ω, 20 Ω más que el valor correcto.

Habiendo limitado la causa del problema a la pequeña parte del esquema que nos queda, es muy fácil encontrar el punto exacto, en este caso se revisó el único conector que queda en el CAN, encontrando un pin que no estaba correctamente anclado en el conector.

Diagnosis en otros tipos de CAN BUS.

CAN con GATEWAY.

Si nos encontráramos con una avería en un CAN con Gateway, lo único que tendríamos que tener en cuenta es que debemos realizar las mediciones directamente en la línea CAN que presenta la avería, no pueden ser realizadas en el conector de diagnosis si el vehículo tiene la Gateway entre el OBD y el CAN.

CAN sin Resistencias Terminales.

En el caso de tener que diagnosticar una avería en un CAN sin dos resistencias terminales, puedes optar por comprobar el cableado como harías con cualquiera que no fuese un CAN. A mí me gusta cortocircuitar las dos líneas del CAN  y  realizar mediciones de resistencia desde el punto más alejado posible al cortocircuito, de esta forma puedes comprobarlo igual que en lo explicado anteriormente, solo que esperando encontrar siempre un cortocircuito en lugar de 60/120. No olvides descartar posibles derivaciones a masa y un posible cortocircuito entre ambas líneas de CAN que no sea el provocado para diagnosticar.

Osciloscopio.

Con un poco de práctica las comprobaciones anteriores no deberán tomarte más de 30 – 40 minutos, pero qué hacer si no has encontrado anomalía alguna. Si no se encuentra ninguna anomalía en las comprobaciones descritas anteriormente y se continúa creyendo que existe un problema en el CAN BUS, podemos estar ante una unidad en concreto que causa el problema o en el poco probable caso de que el CAN se encuentre en cortocircuito con otro cable, ya sea positivo o alguna señal. Yo personalmente me he encontrado esta última opción solamente en una ocasión.

En este caso lo mejor es utilizar el osciloscopio conectado a CAN-H y CAN-L para ver la forma de Onda e intentar averiguar qué sucede. La forma de onda correcta de un CAN es la que podemos ver a continuación:

Podrá tener más o menos tráfico de señales dependiendo de la información que estén trasmitiendo las unidades de control, por ejemplo, con el vehículo en marcha siempre veremos más tráfico de señales que con el motor apagado.

En el caso de encontrar un claro ejemplo de derivación del CAN con otra señal, como el que ocurría en el caso de la imagen que puedes ver debajo, yo voy desconectando unidades una a una o dividiendo el CAN BUS por zonas, hasta obtener la forma de onda correcta y conseguir aislar la sección del Bus que causa la avería.

El caso anterior resultó ser una avería causada por una derivación por agua en un conector que incluía las líneas CAN. La avería se produjo en un vehículo con varios CAN muy complejos que incluían Gateway y con muchas unidades implicadas. Fue resuelto en menos de  tres horas siguiendo los pasos descritos en este artículo.

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