專利名稱:一種基于can總線的車載診斷裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及的技術領域包括現場總線——CAN總線應用領域、車載診斷領 域、國際通用協議IS015765總線診斷協議領域,具體涉及一種基于CAN總線的車載診斷裝置。
背景技術:
隨著汽車工業的飛速發展,應用于汽車上的發動機電控裝置、電控自動變速箱、 防抱死制動裝置、安全氣囊裝置、電子懸掛、車身控制裝置等相關電子控制裝置越來越多, 電子控制單元數目增加后導致線束增多、電路復雜、成本高、故障多、維修困難,為了減少線 束、減少成本、優化結構,必須采用一種線束少、信息傳輸快、可控性強的信息傳遞裝置,因 而,一種新型的信息傳遞技術CAN總線技術產生了。CAN總線特點及應用優勢低成本;多 主串行數據通信協議總線;根據報文的ID決定接收或屏蔽該報文,靈活實現各種通訊;極 高總線利用率;通信速率可達IMbps ;無損失總線仲裁;可靠的錯誤處理和檢錯機制,可靠 性高;節點在錯誤嚴重的情況,自動退出總線。然而,由于汽車的電子化,使得汽車上的電子控制單元數目增加的同時,也帶來了 診斷功能的大量增加,診斷數據大幅度增加,診斷數據設計及管理日益復雜,同時控制器間 診斷數據存在兼容性,這些給汽車診斷裝置設計提出新的要求。另一方面,汽車網絡技術在 汽車上的廣泛應用使汽車的動力性、操作穩定性、安全性等都上升到新的高度。汽車通訊網 絡的發展給汽車診斷網絡提供硬件基礎,也給汽車診斷網絡結構帶來新的動力。汽車的通 訊網絡和診斷網絡相互影響,因此進行診斷裝置的設計可以提高診斷網絡通訊質量,降低 診斷開發時間和成本,同時可以保證汽車產品的一致性。基于國際標準IS014230的K診斷是目前使用范圍最廣的診斷,隨著汽車CAN網絡 體系的發展和世界范圍內的推廣應用,汽車CAN網絡技術日趨成熟,與此同時汽車診斷裝 置在CAN通訊網絡上的應用得以實現,并且國際診斷技術正向CAN診斷過渡,越來越多的上 CAN的控制器采用基于IS015765的CAN診斷。隨著國內主機廠CANBUS發展步伐的加快,車上電子控制單元的急劇增加,正確而 快速的對各個電子控制單元進行故障診斷成為新的問題。
發明內容為解決上述問題,本實用新型公開了一種基于CAN總線的車載診斷裝置,該裝置 包括電子控制單元、數據傳輸接口以及一個外部設備,電子控制單元在得到外部設備的診 斷服務請求后,向CAN總線上發送診斷信息報文,外部設備接收到總線上傳來的診斷信息 報文后通過主控制器處理,然后在外部設備的顯示屏上進行顯示。所述電子控制單元包括發動機控制器、變速箱控制器、安全氣囊控制器、防抱死制 動裝置、輪胎壓力監測裝置、組合儀表控制器和車身控制裝置。電子控制單元與外部設備之 間的通訊是點對點通訊格式。[0008]各電子控制單元通過自己的CAN控制器控制CAN收發器向CAN總線上發送診斷信 息報文,外部設備通過自己的CAN總線收發器接收總線上傳來的診斷信息報文。其中,CAN總線速率為500kbit/s,終端匹配電阻設置在發動機控制器和組合儀表 控制器中。其中,組合儀表控制器的CAN收發器采用TJA1050芯片,其它電子控制單元采用的 CAN收發器是TJA1040芯片,實現報文的發送及接收。本實用新型應用車輛自身各電子控制單元上CAN總線的特點,不需要額外增加 CAN控制器和收發器,從而節省了成本;摒棄了傳統K線傳輸速率低,實時性差的問題,充分 發揮了 CAN總線傳輸速率快、容錯性強的特點;診斷服務的選取和診斷報文的格式完全符 合國際標準IS015765,從而實現了通用性,適用于同系列乘用車整車車載診斷裝置開發設 計。
圖1為一種基于CAN總線的診斷網絡拓撲結構示意圖;圖2為診斷報文在外部設備與電子控制單元之間的傳輸結構示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,本診斷裝置包括七個電子控制單元、一個數據傳輸接頭以及一個外 部設備。CAN總線網絡控制裝置為高速CAN總線控制,其中高速CAN節點為EMS (發動機控 制器)、TCU(變速箱控制器)、ABM(安全氣囊控制器)、ABS(防抱死制動裝置)、TPMS(輪胎 壓力監測裝置)、ICM(組合儀表控制器)、BCM(車身控制裝置)。高速CAN速率為500kbit/ s,終端匹配電阻放在EMS和ICM中。ICM的CAN收發器采用TJA1050芯片,其它電子控制單 元采用的是TJA1040芯片,實現報文的發送及接收。總線上的電子控制單元在接收到外部設備TESTER的請求報文后,將診斷信息報 文發送到CAN總線上,外部設備接收到診斷信息報文后,MCU(微處理器)提取診斷報文中 的故障碼、數據流等信息,然后在外部設備的LCD屏上顯示,以達到駕駛員和維修人員對電 子控制單元的故障情況有實時的掌握。本裝置要求電子控制單元與外部設備之間的通訊是點對點通訊格式,單幀診斷報 文的傳輸流程按照圖2所示進行,這里只定義外部設備接收信息并處理,其他節點不需要 接收,CAN總線的特征之一是短幀結構,每條消息最多可帶8字節數據,當電子控制單元需 要回復的數據超過8字節,需要多幀報文傳輸。對于多幀報文的傳輸,IS015765協議中網 絡層協議具備標準化和規范化的同步控制、順序控制、流控制和錯誤恢復等功能,具備很高 的可靠性、兼容性,根本上很好的解決了多幀報文傳輸這一問題。下面的表1中詳細說明了本車載診斷裝置的電子控制單元所具有的診斷服務,所 有的診斷服務都是采用國際標準IS015765中的內容,選取符合IS015765診斷協議標準,滿 足同系列整車各電子控制單元開發和售后服務需求。表一
權利要求一種基于CAN總線的車載診斷裝置,其特征在于包括電子控制單元、數據傳輸接口以及一個外部設備,電子控制單元在得到外部設備的診斷服務請求后,向CAN總線上發送診斷信息報文,外部設備接收到總線上傳來的診斷信息報文后通過主控制器處理,然后在外部設備的顯示屏上進行顯示。
2.根據權利要求1所述的基于CAN總線的車載診斷裝置,其特征在于所述電子控制 單元包括發動機控制器、變速箱控制器、安全氣囊控制器、防抱死制動裝置、輪胎壓力監測 裝置、組合儀表控制器和車身控制裝置。
3.根據權利要求2所述的基于CAN總線的車載診斷裝置,其特征在于各電子控制單 元通過自己的CAN控制器控制CAN收發器向CAN總線上發送診斷信息報文,外部設備通過 自己的CAN總線收發器接收總線上傳來的診斷信息報文。
4.根據權利要求2或3所述的基于CAN總線的車載診斷裝置,其特征在于電子控制 單元與外部設備之間的通訊是點對點通訊格式。
5.根據權利要求4所述的基于CAN總線的車載診斷裝置,其特征在于CAN總線速率為 500kbit/s。
6.根據權利要求5所述的基于CAN總線的車載診斷裝置,其特征在于終端匹配電阻 設置在發動機控制器和組合儀表控制器中。
7.根據權利要求2、3、5或6所述的基于CAN總線的車載診斷裝置,其特征在于組合 儀表控制器的CAN收發器采用TJA1050芯片,其它電子控制單元采用的CAN收發器采用 TJA1040芯片,實現報文的發送及接收。
專利摘要本實用新型公開了一種基于CAN總線的車載診斷裝置,該裝置包括電子控制單元、數據傳輸接口以及一個外部設備,電子控制單元在得到外部設備的診斷服務請求后,向CAN總線上發送診斷信息報文,外部設備接收到總線上傳來的診斷信息報文后通過主控制器處理,然后在外部設備的顯示屏上進行顯示。本實用新型應用車輛自身各電子控制單元上CAN總線的特點,不需要額外增加CAN控制器和收發器,從而節省了成本,傳輸速率快、容錯性強,具有較高的通用性。
文檔編號G05B19/418GK201638076SQ20102013432
公開日2010年11月17日 申請日期2010年3月18日 優先權日2010年3月18日
發明者王忠林 申請人:奇瑞汽車股份有限公司