Forum: Fahrzeugelektronik Schaltung defekt, Fehlersuche


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von Np R. (samweis)


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Hallo,

anbei zwei Fotos einer Platine, die nicht mehr tut, was sie soll.
Wie finde ich den Fehler?

Sonst suche ich nur Fehler an meinen eigenen Schaltungen. Da weiß ich 
meist, wo ich suchen soll... ;-)

Funktionsbeschreibung:
Es sind eigentlich zwei Platinen, back-to-back verbunden über die 14pol. 
Stiftleiste (Bild Seite 1 unten, Seite 2 oben).
Das Ganze liest an einem Dieselmotor den Status des Öldruckschalters, 
den NTC Temperatursensor, den (2pol.) Reluktanzsensor für die 
Motordrehzahl und gibt die Drehzahl und einen etwaigen Fehlerstatus 
(Öldruck, Kühlwassertemperatur, Unterspannung) via CAN, J1939, über 
einen der beiden 6pol. Deutsch-Stecker, deren Pins man unten auf Seite 1 
sieht, an ein Bedienpanel weiter. Am Bedienpanel gibt's ein paar 
Push-Buttons, die über den anderen 6pol. Deutsch-Stecker zurück gelesen 
werden.
Bei "Start": V(Batt) auf die Glühkerzen, dann zeitverzögert zum 
Anlasser, bis der Knopf losgelassen wird, dann V(Batt) kurz auf D+ der 
LiMa.
Bei "Stop": V(Batt) auf das Magnetventil an der Kraftstoffzufuhr.

V(Batt) ist am mittleren der drei Schraubbolzen. Die anderen beiden 
gehen zum Anlasser und zu den Glühkerzen.
GND ist an Pin 1 (rechteckig) des 8poligen Deutsch-Steckers. die anderen 
Kontakte dort sind die Sensoren, D+ und das Magnetventil.

: Verschoben durch Moderator
von Np R. (samweis)


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Hier noch zwei Fotos mit Nummern an den Bauteilen, die ich bisher 
identifizieren konnte.
1
Seite 1:
2
 
3
1  LPC2119FBD64      NXP LPC2119 µC mit CAN 
4
2  HC4052 RT65711 TXD17 27E  74HC4052 4-Kanal analog Multiplexer/Demultiplexer
5
3  2904 SA6U (oder SAGU)    LM2904 OpAmp
6
4  6163D        Infineon PROFET® BTS 6163 D, High Side Power Switch
7
5  24C01CI SN1608      MCP I2C EEPROM
8
6  2901 ST MZRR737      STM LM2901 4x Komparator      
9
7  NCV4269A5G  ON PPJJ11    OnSemi NCV4269A low dropout Regler, 5V, 3,3V 150mA
10
8  2901 ST MZRR737      STM LM2901 4x Komparator
11
9  NXP A1040/C AWW000 nD744  NXP TJA1040 CAN Transceiver
12
10  EPCOS C104 7405 39    
13
11  6163D        Infineon PROFET® BTS 6163 D, High Side Power Switch
14
15
Seite 2: 
16
17
1  ST G EXY Z731      
18
2  ST G MIMY ???      
19
3  12CWQ04FN V P639G    Vishay 12CWQ04FN, 2x Schottky, 2x 6A
20
5  W77 /16 BCP53      BCP53 PNP Transistor 
21
6  011N04L        Infineon IPB011N04L N-Kanal Power MOSFET, 180A
Ich sehe keine offensichtlichen Fehler. Nichts aufgebläht, nichts 
verschmurgelt.
Wenn ich 12V einspeise, bekomme ich am Regler (Nr. 7 auf Seite 1) 5V, am 
µC 1,8V und 3,3V jeweils da, wo sie hingehören.
Aber das Panel bleibt tot. Am Panel liegt's aber nicht. Das kann ich 
unabhängig testen.

Was nun? Einen USB-CAN Adapter besorgen und schauen, ob da überhaupt 
noch etwas gesendet wird?
Oder gleich feinen Kupferlackdraht an RXD und TXD vom Transceiver löten?

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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Np R. schrieb:
> Ich sehe keine offensichtlichen Fehler. Nichts aufgebläht, nichts
> verschmurgelt.

wenn etwas so beschädigt ist, das etwas aufgebläht oder verschmurgelt 
ist, dann ist es häufiger eh eine ziemlich hoffnungslose Sache ...


Vielleicht mal ein Oszi besorgen und am Prozessor schauen, ob da 
irgendwelche Datenleitungen wackeln, Rest Leitungen den Status haben den 
sie sollten etc.

von Wolfgang R. (Firma: www.wolfgangrobel.de) (mikemcbike)


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Bei der Beschriftung 14 fehlt womöglich eine Sicherung - hat die vorher 
schon gefehlt?

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Np R. schrieb:
> Platine_1_beschr.jpg

Siehst Du den leeren Footprint neben 9 + 10 mit der Nr 14 drauf?

Das könnte eine PTC Sicherung gewesen sein die sich selbst entlötet hat.
Folgefehler, nicht Ursache.
Check erst mal die Betriebsspannungen an den ICs.

von Np R. (samweis)


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Wolfgang R. schrieb:
> Bei der Beschriftung 14 fehlt womöglich eine Sicherung

Du meinst das aufgelötete "grüne Plättchen" mit der Aufschrift 14 
(s.Bild), links neben den Bauteilen 9 und 10?
Ich würde sagen, das IST die Sicherung.

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Wolfgang R. schrieb:
> Bei der Beschriftung 14 fehlt womöglich eine Sicherung - hat die
> vorher schon gefehlt?

Michael schrieb:
> Np R. schrieb:
>> Platine_1_beschr.jpg
>
> Siehst Du den leeren Footprint neben 9 + 10 mit der Nr 14 drauf?

Das Teil mit der "14" drauf IST die Sicherung!

von Volker (_volker)


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Wolfgang R. schrieb:
> Bei der Beschriftung 14 fehlt womöglich eine Sicherung - hat die vorher
> schon gefehlt?

Mein Holzauge sieht da eine Bestückte Littlefuse... (bei "14")

Edit: Magnus war schneller.

: Bearbeitet durch User
von Np R. (samweis)


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Michael schrieb:
> Siehst Du den leeren Footprint neben 9 + 10 mit der Nr 14 drauf?
Der Platz ist nicht leer. Das ist eine von diesen Sicherungen in der 
Farbe "PCB grün". Die habe ich auch schon mal irgendwo verbaut.

> Check erst mal die Betriebsspannungen an den ICs
Wie gesagt, am Regler 5V, am LPC2119 1,8V und 3,3V. Sonst meist V(Batt). 
Transceiver, OpAmp und Komparatoren habe ich aber noch nicht gemessen.

von Np R. (samweis)


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Wegstaben V. schrieb:
> Vielleicht mal ein Oszi besorgen und am Prozessor schauen, ob da
> irgendwelche Datenleitungen wackeln

"Daten" im engeren Sinne können da ja nur an den Transceiver oder ans 
EEPROM gehen. Die würde ich dann lieber dort abgreifen als am µC.
Am µC ist der Pinabstand etwas eng... ;-)

von H. H. (hhinz)


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Gerade diese PTC-Sicherungen von Littelfuse/Raychem neigen dazu 
hochohmig zu werden, ganz ohne dass man es ihnen ansieht.

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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Np R. schrieb:
> das IST die Sicherung

Verguckt.

von Np R. (samweis)


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H. H. schrieb:
> Gerade diese PTC-Sicherungen von Littelfuse/Raychem neigen dazu
> hochohmig zu werden, ganz ohne dass man es ihnen ansieht.
Gemessen: 2,2 Ohm

von Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)


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H. H. schrieb:
> neigen dazu
> hochohmig zu werden, ganz ohne dass man es ihnen ansieht.

Oder niederohmig und man sieht es der halben PCB an.
Ich setze die nicht mehr ein.

von Np R. (samweis)


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Noch ein bisschen gemessen:
2901: Versorgung V(Batt)
2904: nix
TJA1040: Vcc=5V, RXD=5V, TXD=3,3V
24C01C: Vcc=SDA=SCL=3,3V (Hm, ist das nicht ein 5V Chip?)

von H. H. (hhinz)


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Np R. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Gerade diese PTC-Sicherungen von Littelfuse/Raychem neigen dazu
>> hochohmig zu werden, ganz ohne dass man es ihnen ansieht.
> Gemessen: 2,2 Ohm

Passt für die 0,14A Sicherung in Baugröße 1812.

von H. H. (hhinz)


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Np R. schrieb:
> 24C01C: Vcc=SDA=SCL=3,3V (Hm, ist das nicht ein 5V Chip?)

Nein, der kann auch 3,3V, und sogar noch weniger.

Edit: kommt wohl auf den Hersteller an.

: Bearbeitet durch User
von Np R. (samweis)


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H. H. schrieb:
> kommt wohl auf den Hersteller an.
Ich hatte mir das Datenblatt von Microchip geholt. Ein anderes habe ich 
nicht gefunden.
Aber er muss wohl mit 3,3V klar kommen. Der LPC macht ja auch nur 3,3V 
am Ausgang.

Ich nehme an, dass der LM2904 das Signal des Reluktanzsensors verstärken 
soll. Er sitzt genau zwischen den Pins des Drehzahlsignals und zumindest 
ein Pin ist kapazitativ an einen Eingang gekoppelt. Ich muss morgen noch 
einmal schauen, ob der wirklich ohne Spannung ist. Da ist so viel Lack 
drauf...

von Vorname N. (mcu32)


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Hast du eine Thermo-Cam? Ansonsten wie schon geschrieben erstmal die 
Versorgungsspannung verfolgen.

von Lu (oszi45)


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Gut, dass es NUR eine Schaltung mit Sensor für Dieselmotor gibt. Ein 
gescheiter Betreff mit Typ hätte evtl. schneller zum Ziel geführt?

von Np R. (samweis)


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Lu schrieb:
> Ein
> gescheiter Betreff mit Typ hätte evtl. schneller zum Ziel geführt?

Ich weiß jetzt nicht genau, was Du mir damit sagen willst.
Steht der Fehler auf dem Etikett?
Vielleicht verschlüsselt im Barcode?

Oder glaubst Du, dass diese Schaltung in Massen bei einem Zulieferer für 
VW, Mercedes und BMW hergestellt wird, auf dem Teilemarkt für ein Appel 
und'n Ei zu haben ist und jeder zweite KFZ-Mechatroniker sie und die 
typischen Ursachen für ihr Versagen kennt?

von Dieter S. (ds1)


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Rein interessehalber, ist das Steuergerät ähnlich wie das hier (Volvo 
Penta MDI Black Box):

https://nordkyndesign.com/motor-zuverlassigkeit-ein-blick-auf-die-volvo-penta-mdi-black-box/

von Np R. (samweis)


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Nochmal probiert - keine Spannung am LM2904. Auch nicht im Hühnerfutter 
drum herum.

Dafür messe ich an den beiden Steckkontakten für den Reluktanzsensor 
3,0V und 3,4V.
Das hätte ich jetzt nicht erwartet.

Vorname N. schrieb:
> Hast du eine Thermo-Cam?
Leider nicht. Allerdings zieht die gesamte Schaltung jetzt ca. 16mA.
Wenn da also irgendwann irgendetwas (zu) warm geworden ist, dann wird es 
das jetzt nicht mehr.

von Np R. (samweis)


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Dieter S. schrieb:
> ist das Steuergerät ähnlich wie das hier (Volvo
> Penta MDI Black Box):

"Steuergerät" würde ich das nicht nennen, aber ja, das ist sie, bzw. 
eine ältere Version davon.
Das ist offenbar ein Eigengewächs von VP, das sie seit 2006 nicht in den 
Griff bekommen.
Es macht eigentlich nichts, was man nicht mit einem Zündschloss, einem 
Leistungswiderstand, einem Komparator, etwas Hühnerfutter, einem 08/15 
Drehzahlmesser und ein paar Leuchtdioden am Bedienpanel auch erledigen 
könnte.

Daher verstehe ich nicht, warum das so kompliziert sein muss. Wenig 
zielführend finde ich auch, das Ding mit zwei Bolzen auf die heißeste 
Stelle des Motors zu schrauben, direkt auf den Wärmetauscher und in der 
Nähe des Abgaskrümmers.

Wobei "zielführend" ja davon abhängt, welche Ziele man verfolgt...
Denn immerhin nimmt VP für die Schaltung 800 Euro (und für das VP 
Bedienpanel zusätzlich etwa auch so viel).
Vorausgesetzt, dass man die Schaltung denn irgendwo bekommt.
Die ist nämlich sehr gefragt und gleichzeitig Mangelware.
Manche Leute schieben in 200 Betriebsstunden 6 Stück davon durch. Ich 
habe erst die Dritte (bei 280 Betriebsstunden). Die erste war nach 
weniger als 10 Betriebsstunden hin.
Deshalb gibt's wohl so wenige davon. Auf Anfragen bei VP erntest Du 
Schweigen.
Und findige VP-Händler machen Dir ein besonderes Angebot: Überweise 
ihnen einfach 1100,- Euro. In 3 Monaten melden sie sich dann bei Dir und 
sagen Dir, ob sie eine Box haben bekommen können. Ist das nicht fair?

von Dieter S. (ds1)


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Wie sieht es denn mit dem LPC2119 aus, zeigt der Aktivität (unter der 
Voraussetzung dass er richtig mit Spannung versorgt wird)? Also z.B. 
schwingt das Quarz oder sieht man beim Einschalten Aktivität am I2C Bus 
zum EEPROM oder am CAN-Bus?

Das sollte sich relativ einfach mit dem Oszilloskop prüfen lassen. 
Hintergrund der Frage ist dass es vermutlich nur dann Sinn macht den 
Rest der Schaltung auf Fehler zu untersuchen wenn der LPC2119 noch lebt. 
Vermutlich wird man die passende Firmware nicht bekommen falls der 
LPC2119 defekt ist.

von Lu (oszi45)


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Dieter S. schrieb:
> wenn der LPC2119 noch lebt

Hab mal das Datenblatt mit den Anschlüssen S.6 angehangen. Evtl. hilft 
es bei der Suche. 
https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/LPC2109_2119_2129.pdf
Bei den Betriebsdaten -40 bis +85 °C sollte es kein warmes Plätzchen im 
Auto haben.

von Np R. (samweis)


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Dieter S. schrieb:
> zeigt der Aktivität (unter der
> Voraussetzung dass er richtig mit Spannung versorgt wird)?
Die Spannungsversorgung stimmt.

Aber nun habe ich endlich mal TD1 (CAN1 Out) vom µC ans EKG gehängt.
Ich denke, der Patient ist tot.

Lu schrieb:
> Bei den Betriebsdaten -40 bis +85 °C sollte es kein warmes Plätzchen im
> Auto haben.
Nein, nicht Auto.

Aber warm war's, als die Box ausgefallen ist. Knapp 40˚C. Afrika halt.
Der Motor hatte es am Morgen auch noch getan. Vielleicht ist die Box 
danach am Hitzestau gestorben.
Als der Motor dann am Nachmittag noch einmal gebraucht wurde, ließ sich 
das Panel nicht mehr einschalten. Damit der Motor natürlich auch nicht.

von Dieter S. (ds1)


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Np R. schrieb:
>
> Aber nun habe ich endlich mal TD1 (CAN1 Out) vom µC ans EKG gehängt.
> Ich denke, der Patient ist tot.

Wenn man ganz sicher sein will könnte man schauen ob der Quarz schwingt 
und ob der Zugriff per ISP möglich ist. ISP funktioniert relativ einfach 
per UART, auch wenn das Auslesen der Firmware gesperrt sein sollte kann 
man mit dem Bootloader kommunizieren. Eventuell sind die dazu nötigen 
Pins ja als Testpad auf der Platine.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Lu schrieb:
> Bei den Betriebsdaten -40 bis +85 °C sollte es kein warmes Plätzchen im
> Auto haben.

Fallen vielleicht alle aus, weil da die Retention Time des Flash im Chip 
niedrig wird. Bei minus 40 Grad im Norden mag das länger halten.

von Thomas W. (goaty)


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Wenn's nicht weitergeht einfach Mal ein paar Bauteile (D,R,T) stupide 
durchklingeln, manchmal hat man Glück und findet z.b. einen offen 
gegangenen Widerstand

von Lu (oszi45)


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> manchmal hat man Glück
Mein Horoskop sagt eher Wärmefolge. Bei Sonnenschein habe ich an einem 
Sommertag bei 30 Grad schon 70 Grad an schwarzen Autoteilen gemessen. Da 
wird wohl diese Box in Motornähe etwas wärmer werden.

von H. H. (hhinz)


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Lu schrieb:
> Autoteilen

Es geht um ein Wasserfahrzeug.

von Dieter S. (ds1)


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Falls Du das mit ISP ausprobieren möchtest um herauszufinden ob der 
LPC2119 defekt ist, folgendes ist dazu am LPC2119 nötig:

- P0[14]/DCD1/EINT1 (Pin 41) -> "Low" beim Reset

- P0[0]/TXD0/PWM1 (Pin 19) -> UART Tx (Out)

- P0[1]/RXD0/PWM3/EINT0 (Pin 21) -> UART Rx (In)

Man braucht für den PC einen USB-UART Adapter mit 3.3 Volt Pegel und 
"Flash Magic", siehe u.a. die Beschreibung hier:

https://community.nxp.com/pwmxy87654/attachments/pwmxy87654/lpc%40tkb/201/3/Flash%20Magic%20programming%20LPC.pdf

Voraussetzung ist dass der Quarz schwingt, wenn nicht braucht man es gar 
nicht erst mit ISP zu versuchen.

Es ist zwar möglich dass die "Code Read Protection" auf einen so hohen 
Level gesetzt ist dass auch ISP per UART gesperrt ist aber meistens ist 
der Level nur so hoch dass man per ISP noch die Möglichkeit hat den 
Flash zu löschen und eine neue Firmware zu schreiben.

: Bearbeitet durch User
von Np R. (samweis)


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Dieter S. schrieb:
> ob der Zugriff per ISP möglich ist.

Dazu muss ich an UART0, EINT1 und Reset. Reset kann man am Pull-Up 
Widerstand abgreifen, bei EINT1 reicht ein Kurzschluss zum Vss daneben.
UART0 wird etwas fummelig...
Mal sehen, ob ich dazu jetzt noch komme.
Ich habe mein Ersatz-Bedienpanel fertig, mit Zündschloss, DZM und einer 
kleinen Platine, die mir die Alarme für Kühlwasser, Öldruck und 
Unterspannung gibt, und nächste Woche werde ich die >3000km anreisen, um 
die Bude wieder flott zu machen.

Lu schrieb:
> Box in Motornähe

"Motornähe" ist ein Euphemismus. Das Ding ist auf den Motor 
geschraubt, auf den Wärmetauscher in der Nähe des Abgaskrümmers. Das 
dürfte so ziemlich die heißeste Stelle sein. Ein Schelm, wer Böses dabei 
denkt...

Hinzu kommt, dass man ja nicht wie mit dem Auto mit >100km/h durch die 
Gegend braust. Bei einem Auto kommt "Wind" immer aus derselben Richtung, 
und meist sogar kräftig. Da ist es leicht für eine entsprechende 
Zwangsbelüftung zu sorgen.
Beim Boot ist das nicht so. Kommt der Wind ungünstig, drückt er die 
Abluft wieder in den Motorraum.
Oder es ist Flaute und 40˚C. Sonst würdest Du ja nicht den Motor 
anmachen.

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