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(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的技術(shù)領(lǐng)域包括現(xiàn)場(chǎng)總線——CAN總線應(yīng)用領(lǐng)域、車載診斷領(lǐng) 域、國(guó)際通用協(xié)議IS015765總線診斷協(xié)議領(lǐng)域，具體涉及一種基于CAN總線的車載診斷裝置。
背景技術(shù)：
隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，應(yīng)用于汽車上的發(fā)動(dòng)機(jī)電控裝置、電控自動(dòng)變速箱、 防抱死制動(dòng)裝置、安全氣囊裝置、電子懸掛、車身控制裝置等相關(guān)電子控制裝置越來(lái)越多， 電子控制單元數(shù)目增加后導(dǎo)致線束增多、電路復(fù)雜、成本高、故障多、維修困難，為了減少線 束、減少成本、優(yōu)化結(jié)構(gòu)，必須采用一種線束少、信息傳輸快、可控性強(qiáng)的信息傳遞裝置，因 而，一種新型的信息傳遞技術(shù)CAN總線技術(shù)產(chǎn)生了。CAN總線特點(diǎn)及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)低成本；多 主串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議總線；根據(jù)報(bào)文的ID決定接收或屏蔽該報(bào)文，靈活實(shí)現(xiàn)各種通訊；極 高總線利用率；通信速率可達(dá)IMbps ；無(wú)損失總線仲裁；可靠的錯(cuò)誤處理和檢錯(cuò)機(jī)制，可靠 性高；節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況，自動(dòng)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(shù)目增加的同時(shí)，也帶來(lái)了 診斷功能的大量增加，診斷數(shù)據(jù)大幅度增加，診斷數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)及管理日益復(fù)雜，同時(shí)控制器間 診斷數(shù)據(jù)存在兼容性，這些給汽車診斷裝置設(shè)計(jì)提出新的要求。另一方面，汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在 汽車上的廣泛應(yīng)用使汽車的動(dòng)力性、操作穩(wěn)定性、安全性等都上升到新的高度。汽車通訊網(wǎng) 絡(luò)的發(fā)展給汽車診斷網(wǎng)絡(luò)提供硬件基礎(chǔ)，也給汽車診斷網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)帶來(lái)新的動(dòng)力。汽車的通 訊網(wǎng)絡(luò)和診斷網(wǎng)絡(luò)相互影響，因此進(jìn)行診斷裝置的設(shè)計(jì)可以提高診斷網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量，降低 診斷開發(fā)時(shí)間和成本，同時(shí)可以保證汽車產(chǎn)品的一致性?；趪?guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS014230的K診斷是目前使用范圍最廣的診斷，隨著汽車CAN網(wǎng)絡(luò) 體系的發(fā)展和世界范圍內(nèi)的推廣應(yīng)用，汽車CAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日趨成熟，與此同時(shí)汽車診斷裝 置在CAN通訊網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn)，并且國(guó)際診斷技術(shù)正向CAN診斷過(guò)渡，越來(lái)越多的上 CAN的控制器采用基于IS015765的CAN診斷。隨著國(guó)內(nèi)主機(jī)廠CANBUS發(fā)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(duì)各個(gè)電子控制單元進(jìn)行故障診斷成為新的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問(wèn)題，本實(shí)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(shù)據(jù)傳輸接口以及一個(gè)外部設(shè)備，電子控制單元在得到外部設(shè)備的診 斷服務(wù)請(qǐng)求后，向CAN總線上發(fā)送診斷信息報(bào)文，外部設(shè)備接收到總線上傳來(lái)的診斷信息 報(bào)文后通過(guò)主控制器處理，然后在外部設(shè)備的顯示屏上進(jìn)行顯示。所述電子控制單元包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、變速箱控制器、安全氣囊控制器、防抱死制 動(dòng)裝置、輪胎壓力監(jiān)測(cè)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(shè)備之 間的通訊是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊格式。[0008]各電子控制單元通過(guò)自己的CAN控制器控制CAN收發(fā)器向CAN總線上發(fā)送診斷信 息報(bào)文，外部設(shè)備通過(guò)自己的CAN總線收發(fā)器接收總線上傳來(lái)的診斷信息報(bào)文。其中，CAN總線速率為500kbit/s，終端匹配電阻設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)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(fā)器采用TJA1050芯片，其它電子控制單元采用的 CAN收發(fā)器是TJA1040芯片，實(shí)現(xiàn)報(bào)文的發(fā)送及接收。本實(shí)用新型應(yīng)用車輛自身各電子控制單元上CAN總線的特點(diǎn)，不需要額外增加 CAN控制器和收發(fā)器，從而節(jié)省了成本；摒棄了傳統(tǒng)K線傳輸速率低，實(shí)時(shí)性差的問(wèn)題，充分 發(fā)揮了 CAN總線傳輸速率快、容錯(cuò)性強(qiáng)的特點(diǎn)；診斷服務(wù)的選取和診斷報(bào)文的格式完全符 合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS015765，從而實(shí)現(xiàn)了通用性，適用于同系列乘用車整車車載診斷裝置開發(fā)設(shè) 計(jì)。

圖1為一種基于CAN總線的診斷網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；圖2為診斷報(bào)文在外部設(shè)備與電子控制單元之間的傳輸結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本診斷裝置包括七個(gè)電子控制單元、一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸接頭以及一個(gè)外 部設(shè)備。CAN總線網(wǎng)絡(luò)控制裝置為高速CAN總線控制，其中高速CAN節(jié)點(diǎn)為EMS (發(fā)動(dòng)機(jī)控 制器)、TCU(變速箱控制器)、ABM(安全氣囊控制器)、ABS(防抱死制動(dòng)裝置)、TPMS(輪胎 壓力監(jiān)測(cè)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(fā)器采用TJA1050芯片，其它電子控制單 元采用的是TJA1040芯片，實(shí)現(xiàn)報(bào)文的發(fā)送及接收?？偩€上的電子控制單元在接收到外部設(shè)備TESTER的請(qǐng)求報(bào)文后，將診斷信息報(bào) 文發(fā)送到CAN總線上，外部設(shè)備接收到診斷信息報(bào)文后，MCU(微處理器)提取診斷報(bào)文中 的故障碼、數(shù)據(jù)流等信息，然后在外部設(shè)備的LCD屏上顯示，以達(dá)到駕駛員和維修人員對(duì)電 子控制單元的故障情況有實(shí)時(shí)的掌握。本裝置要求電子控制單元與外部設(shè)備之間的通訊是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊格式，單幀診斷報(bào) 文的傳輸流程按照?qǐng)D2所示進(jìn)行，這里只定義外部設(shè)備接收信息并處理，其他節(jié)點(diǎn)不需要 接收，CAN總線的特征之一是短幀結(jié)構(gòu)，每條消息最多可帶8字節(jié)數(shù)據(jù)，當(dāng)電子控制單元需 要回復(fù)的數(shù)據(jù)超過(guò)8字節(jié)，需要多幀報(bào)文傳輸。對(duì)于多幀報(bào)文的傳輸，IS015765協(xié)議中網(wǎng) 絡(luò)層協(xié)議具備標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的同步控制、順序控制、流控制和錯(cuò)誤恢復(fù)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(bào)文傳輸這一問(wèn)題。下面的表1中詳細(xì)說(shuō)明了本車載診斷裝置的電子控制單元所具有的診斷服務(wù)，所 有的診斷服務(wù)都是采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS015765中的內(nèi)容，選取符合IS015765診斷協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，滿 足同系列整車各電子控制單元開發(fā)和售后服務(wù)需求。表一
權(quán)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(shù)據(jù)傳輸接口以及一個(gè)外部設(shè)備，電子控制單元在得到外部設(shè)備的診斷服務(wù)請(qǐng)求后，向CAN總線上發(fā)送診斷信息報(bào)文，外部設(shè)備接收到總線上傳來(lái)的診斷信息報(bào)文后通過(guò)主控制器處理，然后在外部設(shè)備的顯示屏上進(jìn)行顯示。
2.根據(jù)權(quán)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(fā)動(dòng)機(jī)控制器、變速箱控制器、安全氣囊控制器、防抱死制動(dòng)裝置、輪胎壓力監(jiān)測(cè) 裝置、組合儀表控制器和車身控制裝置。
3.根據(jù)權(quán)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(guò)自己的CAN控制器控制CAN收發(fā)器向CAN總線上發(fā)送診斷信息報(bào)文，外部設(shè)備通過(guò) 自己的CAN總線收發(fā)器接收總線上傳來(lái)的診斷信息報(bào)文。
4.根據(jù)權(quán)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(shè)備之間的通訊是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊格式。
5.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器和組合儀表控制器中。
7.根據(jù)權(quán)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(fā)器采用TJA1050芯片，其它電子控制單元采用的CAN收發(fā)器采用 TJA1040芯片，實(shí)現(xiàn)報(bào)文的發(fā)送及接收。
專利摘要本實(shí)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(shù)據(jù)傳輸接口以及一個(gè)外部設(shè)備，電子控制單元在得到外部設(shè)備的診斷服務(wù)請(qǐng)求后，向CAN總線上發(fā)送診斷信息報(bào)文，外部設(shè)備接收到總線上傳來(lái)的診斷信息報(bào)文后通過(guò)主控制器處理，然后在外部設(shè)備的顯示屏上進(jìn)行顯示。本實(shí)用新型應(yīng)用車輛自身各電子控制單元上CAN總線的特點(diǎn)，不需要額外增加CAN控制器和收發(fā)器，從而節(jié)省了成本，傳輸速率快、容錯(cuò)性強(qiáng)，具有較高的通用性。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201638076SQ20102013432
公開日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者王忠林 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司