Özel amaçlı bazı ağır vasıta araçlarına yönelik CAN-BUS tabanlı bilgisayar arayüzlü diyagnostik cihazın tasarımı
Design of CAN-BUS based computer interfaced diagnostic device for some special purpose heavy duty vehicles
Yazar: ANIL KUÇ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA NİL
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günümüzde dizel motorlu ağır vasıta araçlar birçok özel uygulamada kullanılmaktadır. Vinçler, itfaiye araçları, vidanjörler, beton pompaları, çöp kamyonları, tarım makineleri, inşaat makineleri gibi uygulamalar bunlardan bazılarıdır. Özel amaçlı ağır vasıta araçlarında güç aktarma organları olan motor, şanzıman, direksiyon sistemi gibi parçaların dışında üstyapı olarak adlandırılan ve aracın özel işlevine göre üretilen bir bölüm bulunmaktadır. Üstyapı üzerinde araç su pompaları, beton pompaları, hidrolik pompalar, valf grupları, kullanıcı ekranları, giriş çıkış modülleri, çeşitli sensörler, üst yapı kontrol işlemcisi gibi birçok sistem bulunmaktadır. Bu sistemler tahrik gücünü şasi araç motorunda, elektrik enerjisi ise araç aküsünden almaktadır.
Özel amaçlı ağır vasıta araçlarında üstyapı elektronik sistemlerinin kendi arasındaki ve araç elektronik kontrol üniteleri (ECU) arasındaki iletişim Kontrol Alan Ağı (CAN) haberleşme sistemi ile sağlanmaktadır. Araç güç aktarma organları haberleşme için Otomotiv Mühendisleri Topluluğu (SAE) J1939 protokolünü kullanırken, üstyapı sistemleri çoğunlukla CANopen protokolünü kullanmaktadır. Artan elektronik sistemler sebebiyle araçlar üzerinde oluşabilecek arızaların sayısı artmakta ve arızaların tespiti de gittikçe zorlaşmaktadır. Araca özel olarak üretilmiş bir diyagnostik cihazı arıza tespiti konusunda ihtiyaç olarak ortaya çıkmaktadır.
Bu çalışmada özel amaçlı ağır vasıta araçlarının CAN hatları üzerinden çeşitli arıza durumlarını ve verileri okuyabilen bir elektronik cihaz tasarımı yapılmıştır. Cihaz üzerinde iki adet CAN hattı bulunmaktadır. Hatlardan biri güç aktarma organlarının bulunduğu şasi aracın CAN hattına bağlanırken, diğeri ise üstyapı elektronik sistemlerinin bulunduğu CAN hattına bağlanmaktadır. Elde edilen veriler oluşturulan bilgisayar arayüzü sayesinde kullanıcıya aktarılmaktadır. Bu cihazın kullanımıyla; arızaların kolay bir şekilde tespiti, tamir sürelerinin azaltılması, bakım maliyetlerinin düşürülmesi amaçlanmıştır.

Abstract:
Nowadays, heavy duty vehicles with diesel engines are used in many special applications. Applications such as, cranes, fire trucks, sewage trucks, concrete pumps, garbage trucks, agricultural machinery and construction machinery are some of these. In special purpose heavy duty vehicles, apart from the powertrain system such as engine, transmission and steering system, there is a section called superstructure and produced according to special function of the vehicle. There are many systems on the superstructure such as vehicle water pumps, concrete pumps, hydraulic pumps, valve groups, user displays, input and output modules, various sensors and superstructure control processor. These systems receive the driving power from the vehicle engine and the electrical energy from the vehicle battery.
In special purpose heavy duty vehicles, communication between the electronics systems of superstructure and the vehicle electronics control unit (ECU) is provided by the Control Area Network (CAN) communication system. While vehicle powertrains use the Society of Automotive Engineers (SAE) J1939 protocol for communication, superstructure systems use CANopen protocol. Due to increasing electronics systems, the number of malfunctions that may occur on vehicles is increasing, and detection of malfunctions is becoming increasingly difficult. A diagnostic device that specifically produced for the vehicle emerges as an necessity for fault detection.
In this study, an electronic device that can read various fault conditions and data over the CAN lines of special purpose heavy duty vehicles was designed. There are two CAN lines on the device. While one of the lines is connected to the CAN line of the chassis vehicle that the powertrains are located, the other CAN line is connected to the CAN line that superstructure electronic systems are located. The obtained data is tansferred to the user through the computer interface. The aim of this device to detect malfunctions easily, reduce maintenance times and costs.