CN201638076U - 一种基于can总线的车载诊断装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于CAN总线的车载诊断装置，该装置包括电子控制单元、数据传输接口以及一个外部设备，电子控制单元在得到外部设备的诊断服务请求后，向CAN总线上发送诊断信息报文，外部设备接收到总线上传来的诊断信息报文后通过主控制器处理，然后在外部设备的显示屏上进行显示。本实用新型应用车辆自身各电子控制单元上CAN总线的特点，不需要额外增加CAN控制器和收发器，从而节省了成本，传输速率快、容错性强，具有较高的通用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及的技术领域包括：现场总线——CAN总线应用领域、车载诊断领域、国际通用协议ISO15765总线诊断协议领域，具体涉及一种基于CAN总线的车载诊断装置。
背景技术
随着汽车工业的飞速发展，应用于汽车上的发动机电控装置、电控自动变速箱、防抱死制动装置、安全气囊装置、电子悬挂、车身控制装置等相关电子控制装置越来越多，电子控制单元数目增加后导致线束增多、电路复杂、成本高、故障多、维修困难，为了减少线束、减少成本、优化结构，必须采用一种线束少、信息传输快、可控性强的信息传递装置，因而，一种新型的信息传递技术CAN总线技术产生了。CAN总线特点及应用优势：低成本；多主串行数据通信协议总线；根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文，灵活实现各种通讯；极高总线利用率；通信速率可达1Mbps；无损失总线仲裁；可靠的错误处理和检错机制，可靠性高；节点在错误严重的情况，自动退出总线。
然而，由于汽车的电子化，使得汽车上的电子控制单元数目增加的同时，也带来了诊断功能的大量增加，诊断数据大幅度增加，诊断数据设计及管理日益复杂，同时控制器间诊断数据存在兼容性，这些给汽车诊断装置设计提出新的要求。另一方面，汽车网络技术在汽车上的广泛应用使汽车的动力性、操作稳定性、安全性等都上升到新的高度。汽车通讯网络的发展给汽车诊断网络提供硬件基础，也给汽车诊断网络结构带来新的动力。汽车的通讯网络和诊断网络相互影响，因此进行诊断装置的设计可以提高诊断网络通讯质量，降低诊断开发时间和成本，同时可以保证汽车产品的一致性。
基于国际标准ISO14230的K诊断是目前使用范围最广的诊断，随着汽车CAN网络体系的发展和世界范围内的推广应用，汽车CAN网络技术日趋成熟，与此同时汽车诊断装置在CAN通讯网络上的应用得以实现，并且国际诊断技术正向CAN诊断过渡，越来越多的上CAN的控制器采用基于ISO15765的CAN诊断。
随着国内主机厂CANBUS发展步伐的加快，车上电子控制单元的急剧增加，正确而快速的对各个电子控制单元进行故障诊断成为新的问题。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型公开了一种基于CAN总线的车载诊断装置，该装置包括电子控制单元、数据传输接口以及一个外部设备，电子控制单元在得到外部设备的诊断服务请求后，向CAN总线上发送诊断信息报文，外部设备接收到总线上传来的诊断信息报文后通过主控制器处理，然后在外部设备的显示屏上进行显示。
所述电子控制单元包括发动机控制器、变速箱控制器、安全气囊控制器、防抱死制动装置、轮胎压力监测装置、组合仪表控制器和车身控制装置。电子控制单元与外部设备之间的通讯是点对点通讯格式。
各电子控制单元通过自己的CAN控制器控制CAN收发器向CAN总线上发送诊断信息报文，外部设备通过自己的CAN总线收发器接收总线上传来的诊断信息报文。
其中，CAN总线速率为500kbit/s，终端匹配电阻设置在发动机控制器和组合仪表控制器中。
其中，组合仪表控制器的CAN收发器采用TJA1050芯片，其它电子控制单元采用的CAN收发器是TJA1040芯片，实现报文的发送及接收。
本实用新型应用车辆自身各电子控制单元上CAN总线的特点，不需要额外增加CAN控制器和收发器，从而节省了成本；摒弃了传统K线传输速率低，实时性差的问题，充分发挥了CAN总线传输速率快、容错性强的特点；诊断服务的选取和诊断报文的格式完全符合国际标准ISO15765，从而实现了通用性，适用于同系列乘用车整车车载诊断装置开发设计。
附图说明
图1为一种基于CAN总线的诊断网络拓扑结构示意图；
图2为诊断报文在外部设备与电子控制单元之间的传输结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本诊断装置包括七个电子控制单元、一个数据传输接头以及一个外部设备。CAN总线网络控制装置为高速CAN总线控制，其中高速CAN节点为EMS(发动机控制器)、TCU(变速箱控制器)、ABM(安全气囊控制器)、ABS(防抱死制动装置)、TPMS(轮胎压力监测装置)、ICM(组合仪表控制器)、BCM(车身控制装置)。高速CAN速率为500kbit/s，终端匹配电阻放在EMS和ICM中。ICM的CAN收发器采用TJA1050芯片，其它电子控制单元采用的是TJA1040芯片，实现报文的发送及接收。
总线上的电子控制单元在接收到外部设备TESTER的请求报文后，将诊断信息报文发送到CAN总线上，外部设备接收到诊断信息报文后，MCU(微处理器)提取诊断报文中的故障码、数据流等信息，然后在外部设备的LCD屏上显示，以达到驾驶员和维修人员对电子控制单元的故障情况有实时的掌握。
本装置要求电子控制单元与外部设备之间的通讯是点对点通讯格式，单帧诊断报文的传输流程按照图2所示进行，这里只定义外部设备接收信息并处理，其他节点不需要接收，CAN总线的特征之一是短帧结构，每条消息最多可带8字节数据，当电子控制单元需要回复的数据超过8字节，需要多帧报文传输。对于多帧报文的传输，ISO15765协议中网络层协议具备标准化和规范化的同步控制、顺序控制、流控制和错误恢复等功能，具备很高的可靠性、兼容性，根本上很好的解决了多帧报文传输这一问题。
下面的表1中详细说明了本车载诊断装置的电子控制单元所具有的诊断服务，所有的诊断服务都是采用国际标准ISO15765中的内容，选取符合ISO15765诊断协议标准，满足同系列整车各电子控制单元开发和售后服务需求。
表一
Claims (7)
1.一种基于CAN总线的车载诊断装置，其特征在于：包括电子控制单元、数据传输接口以及一个外部设备，电子控制单元在得到外部设备的诊断服务请求后，向CAN总线上发送诊断信息报文，外部设备接收到总线上传来的诊断信息报文后通过主控制器处理，然后在外部设备的显示屏上进行显示。
2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的车载诊断装置，其特征在于：所述电子控制单元包括发动机控制器、变速箱控制器、安全气囊控制器、防抱死制动装置、轮胎压力监测装置、组合仪表控制器和车身控制装置。
3.根据权利要求2所述的基于CAN总线的车载诊断装置，其特征在于：各电子控制单元通过自己的CAN控制器控制CAN收发器向CAN总线上发送诊断信息报文，外部设备通过自己的CAN总线收发器接收总线上传来的诊断信息报文。
4.根据权利要求2或3所述的基于CAN总线的车载诊断装置，其特征在于：电子控制单元与外部设备之间的通讯是点对点通讯格式。
5.根据权利要求4所述的基于CAN总线的车载诊断装置，其特征在于：CAN总线速率为500kbit/s。
6.根据权利要求5所述的基于CAN总线的车载诊断装置，其特征在于：终端匹配电阻设置在发动机控制器和组合仪表控制器中。
7.根据权利要求2、3、5或6所述的基于CAN总线的车载诊断装置，其特征在于：组合仪表控制器的CAN收发器采用TJA1050芯片，其它电子控制单元采用的CAN收发器采用TJA1040芯片，实现报文的发送及接收。
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