【正文】 汽車網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展對于汽車故障診斷的技術(shù)要求也日益增加，靠人工診斷已經(jīng)基本不能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代汽車的故障診斷。SAE J1939的診斷部分主要面向以下幾個方面：安全性：定義了一個使用在一系列數(shù)據(jù)連接中的安全方案，這包括存取診斷信息、獲取車輛節(jié)點(diǎn)配置信息、標(biāo)定控制模塊。 這本技術(shù)規(guī)范的目的是為了在任何兩個 CAN 儀器之間建立兼容性。 為應(yīng)用層相關(guān)硬件提供接口。盡管如此，在選擇物理層方面還是很自由的。 在此基礎(chǔ)上，物理層主要取決于傳輸速度的要求。 CAN總線的消息幀CAN有兩類消息幀，其本質(zhì)的不同在于ID的長度。1) 幀起始(Start Of Frame，SOF)：標(biāo)志數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的開始，它僅由一個顯性位構(gòu)成，只有在總線處于空閑狀態(tài)時，才允許開始發(fā)送。IDE位(標(biāo)識符擴(kuò)展位)：IDE位對于擴(kuò)展格式屬于仲裁場，對于標(biāo)準(zhǔn)格式屬于控制場。5) CRC場：包括CRC序列和CRC界定符。它沒有數(shù)據(jù)場，其RTR位為隱性電平。4．超載幀超載幀包括兩個位場：超載標(biāo)志和超載界定符。若PC機(jī)安裝發(fā)動機(jī)考評系統(tǒng)軟件，則可以實(shí)現(xiàn)在PC機(jī)上設(shè)置單項(xiàng)故障和組合故障。2 故障設(shè)置和清除1) ； 故障設(shè)置鍵盤結(jié)構(gòu)把鍵盤插頭（PS/2）插到控制臺正面板的故障設(shè)置鍵盤插口中，同時把切換開關(guān)打到右側(cè)（見圖4），即可用鍵盤設(shè)置故障了。4. 將X431測試主線的另一端與選擇的測試接頭相連接。 上翻頁下翻頁確定后退幫助 故障診斷儀診斷系統(tǒng)選擇界面9. ，點(diǎn)擊[控制模塊],屏幕顯示測試系統(tǒng)菜單。PASSAT ： 故障序號對應(yīng)故障定義序號故障編號故障設(shè)置點(diǎn)定 義101空202空303CAN(H)J393/9大眾公司舒適數(shù)據(jù)總線單線操作模式404CAN(L)J393/6大眾公司舒適數(shù)據(jù)總線單線操作模式505CAN(H)J387/15大眾公司舒適數(shù)據(jù)總線單線操作模式606CAN(L)J387/6大眾公司舒適數(shù)據(jù)總線單線操作模式707CAN(H)J386/8大眾公司舒適數(shù)據(jù)總線單線操作模式808CAN(L)J386/27大眾公司舒適數(shù)據(jù)總線單線操作模式909CAN(H)J388/11大眾公司舒適數(shù)據(jù)總線單線操作模式1010CAN(L)J388/12大眾公司舒適數(shù)據(jù)總線單線操作模式1111CAN(H)J389/11大眾公司舒適數(shù)據(jù)總線單線操作模式1212CAN(L)J389/12大眾公司舒適數(shù)據(jù)總線單線操作模式1313CAN(H)J285/T32b8大眾公司舒適數(shù)據(jù)總線單線操作模式1414CAN(L)J285/T32b9大眾公司舒適數(shù)據(jù)總線單線操作模式低速子網(wǎng)的故障設(shè)置不能通過故障診斷儀中的‘網(wǎng)管數(shù)據(jù)總線’來確定故障結(jié)果，只能通過給出的故障設(shè)置點(diǎn)的坐標(biāo)尋找到對應(yīng)的故障設(shè)置點(diǎn)，再進(jìn)行對應(yīng)的機(jī)械式故障檢查。 2. Keil C51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，如圖(1)所示，其中uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。CAN節(jié)點(diǎn)2的功能與CAN節(jié)點(diǎn)1功能相同。6) 按CAN節(jié)點(diǎn)2上的INT0按鍵一次，其數(shù)碼管12顯示加1（十進(jìn)制顯示），自動發(fā)送到CAN節(jié)點(diǎn)1，并且在節(jié)點(diǎn)1的數(shù)碼管34上顯示。注：由于寄存器的范圍為0000~00FF，所有在數(shù)碼管上顯示的數(shù)字范圍為0000~0255。因?yàn)楝F(xiàn)在已經(jīng)步入了網(wǎng)絡(luò)化的時代，現(xiàn)代汽車電子也逐步實(shí)施了網(wǎng)絡(luò)化，通過各種總線將汽車上的ECU，傳感器及執(zhí)行器等連接在一起，通過網(wǎng)關(guān)對電控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化管理。本實(shí)驗(yàn)就是先對每個節(jié)點(diǎn)模塊進(jìn)行故障設(shè)置，接著借助故障診斷儀與總線數(shù)據(jù)診斷接口相連，通過總線網(wǎng)關(guān)發(fā)送，及接收到的反饋數(shù)據(jù)，獲取各節(jié)點(diǎn)模塊的故障信息，再通過故障診斷儀把故障節(jié)點(diǎn)的位置，故障編碼顯示出來。252。通過此次《基于CAN總線的故障診斷系統(tǒng)研究》的課題讓我分別從理論和實(shí)際更深入的了解現(xiàn)代汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和汽車CAN總線故障診斷等方面的知識。不同于故障分析實(shí)驗(yàn)，CAN模塊的通信主要在于數(shù)據(jù)通過CAN總線傳輸方式，也就是要對模塊中的單片機(jī)進(jìn)行程序的設(shè)定。通過對理論方面的知識進(jìn)行掌握和分析，為課題的2個實(shí)驗(yàn)（《CAN總線的故障診斷實(shí)驗(yàn)臺的故障分析實(shí)驗(yàn)》和《CAN模塊之間通信實(shí)驗(yàn)》）打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。按下發(fā)送片和接受片上的清除鍵，清除數(shù)碼管上所顯示的數(shù)字。按下發(fā)送片和接受片上的清除鍵，清除數(shù)碼管上所顯示的數(shù)字。4) 兩個節(jié)點(diǎn)打開電源后，數(shù)碼管12（自右向左）顯示0；數(shù)碼管34（自右向左）顯示0。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。（PS：在網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)總線中測試故障只能對CANBUS中高，低CAN總線上的節(jié)點(diǎn)故障進(jìn)行檢測，對低速子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)中所設(shè)置的故障不能檢測。選擇診斷軟件版本本程序可診斷2008年以前的大眾車系電控系統(tǒng)，包括動力底盤車身信息空調(diào)等近百個系統(tǒng)。2. 轉(zhuǎn)動點(diǎn)火開關(guān)；打到ON位置，觀察系統(tǒng)工作狀態(tài)。3) 按實(shí)車功能與操作方式對實(shí)驗(yàn)?zāi)０暹M(jìn)行操作，觀察CANBUS系統(tǒng)的工作關(guān)系與狀態(tài)。（2）智能故障設(shè)置排除裝置；（3）示教板可移動機(jī)架；（4）總線擴(kuò)展功能CAN接口1；（該接口可用于實(shí)驗(yàn)臺選配擴(kuò)展連接我公司自制的“溫度速度網(wǎng)控節(jié)點(diǎn)）（5）總線擴(kuò)展功能CAN接口2；（該接口可用于實(shí)驗(yàn)臺選配擴(kuò)展連接“汽車車載動力系統(tǒng)高速CAN網(wǎng)）二、模板簡介模板PVC圖： 模板PVC圖自設(shè)故障顯示燈該區(qū)主要設(shè)置56盞故障燈，每一盞燈均與控制臺內(nèi)部短路/斷路故障設(shè)置板的故障開關(guān)一一對應(yīng)，當(dāng)N號故障開關(guān)工作時對應(yīng)N號故障顯示燈點(diǎn)亮。當(dāng)錯誤標(biāo)志發(fā)生后，每一個CAN節(jié)點(diǎn)監(jiān)視總線，直至檢測到一個顯性電平的跳變。7) 幀結(jié)束：每個數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀均由7個隱性位組成的標(biāo)志序列界定。數(shù)據(jù)長度碼為4位，在控制場中被發(fā)送。SRR位(替代傳輸請求位)：在擴(kuò)展格式中始終為隱性位。1．?dāng)?shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)幀由7個不同的位場組成，即幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、CRC場、應(yīng)答場和幀結(jié)束，其中數(shù)據(jù)場長度可為0。 CAN的數(shù)據(jù)鏈路層CAN的數(shù)據(jù)鏈路層是其核心內(nèi)容，其中邏輯鏈路控制(Logical Link control，LLC)完成過濾、過載通知和管理恢復(fù)等功能，媒體訪問控制(Medium Aeeess control，MAC)子層完成數(shù)據(jù)打包／解包、幀編碼、媒體訪問管理、錯誤檢測、錯誤信令、應(yīng)答、串并轉(zhuǎn)換等功能。設(shè)計(jì)一個CAN系統(tǒng)時，物理層具有很大的選擇余地，但必須保證CAN協(xié)議中媒體訪問層非破壞性位仲裁的要求，即出現(xiàn)總線競爭時，具有較高優(yōu)先權(quán)的報文獲取總線競爭的原則，所以要求物理層必須支持CAN總線中隱性位和顯性位的狀態(tài)特征。 物理層的作用是在不同節(jié)點(diǎn)之間根據(jù)所有的電氣屬性進(jìn)行位信息的實(shí)際傳輸。 確定由實(shí)際要使用的傳輸層接收哪一個報文。在汽車電子行業(yè)里，使用 CAN 連接發(fā)動機(jī)控制單元、傳感器、防剎車系統(tǒng)、等等，其傳輸速度可達(dá) 1 Mbit/s。SAE J193973提供的診斷定義是為了滿足所有可能使用SAE J1939網(wǎng)絡(luò)用戶的需求，這些定義適合SAE J1939中定義的所有工業(yè)組的應(yīng)用。 可能出現(xiàn)的開路及短路故障 總線故障測試對總線故障描述網(wǎng)絡(luò)動作規(guī)范性質(zhì)某個節(jié)點(diǎn)掉電剩余節(jié)點(diǎn)在信噪比變小的情況下繼續(xù)通信推薦性某個節(jié)點(diǎn)失去與地連接剩余節(jié)點(diǎn)在信噪比變小的情況下繼續(xù)通信推薦性某處節(jié)點(diǎn)的屏蔽連接失效所有節(jié)點(diǎn)繼續(xù)通信推薦性開路和短路故障所有節(jié)點(diǎn)在信噪比變小的情況下繼續(xù)通信推薦性編號2. CANL斷開3. CANH同電池電壓短接5. CANH同地短接所有節(jié)點(diǎn)在信噪比變小的情況下繼續(xù)通信任選性系統(tǒng)整體停止動作，由此形成的子系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)繼續(xù)通信推薦性所有節(jié)點(diǎn)在信噪比變小的情況下繼續(xù)通信推薦性1）圖中的示例不包括所有容錯方式2）對規(guī)范性質(zhì)如下說明強(qiáng)制性如果發(fā)生相應(yīng)的故障，網(wǎng)絡(luò)必須按照此標(biāo)第2列中所有規(guī)定的方式進(jìn)行推薦性如果發(fā)生相應(yīng)的故障，網(wǎng)絡(luò)動作本該按照此標(biāo)第2列中所有規(guī)定的方式進(jìn)行，制造商可以選擇不適用這里所指定的功能任選性如果發(fā)生相應(yīng)的故障，網(wǎng)絡(luò)動作本該按照此標(biāo)第2列中所有規(guī)定的方式進(jìn)行，制造商可以選擇不適用這里所指定的功能3）僅在使用了屏蔽電纜的場合才用考慮該故障。讓節(jié)點(diǎn)變?yōu)殄e誤認(rèn)可模式的出錯狀態(tài)促使該節(jié)點(diǎn)發(fā)送一個活動錯誤標(biāo)志。因此，它能轉(zhuǎn)入錯誤認(rèn)可模式，但不會成為離線模式。發(fā)送器送出一個出錯標(biāo)志時，發(fā)送錯誤計(jì)數(shù)器將加8。可以調(diào)整的范圍是從禁發(fā)出錯標(biāo)志以取消送出幀的操作，直到斷開經(jīng)常發(fā)送出錯幀的節(jié)點(diǎn)。因此故障界定策略必須證明在以下方面是可靠的：一般的電控系統(tǒng)故障碼，其內(nèi)容較為具體，比如一個傳感器或某個故障碼信息，一般較籠統(tǒng)，單一性差，不明確，比如數(shù)據(jù)總線驅(qū)動鏈沒有來自儀表板的信息，是儀表板電腦發(fā)送信息異常的節(jié)點(diǎn)故障還是傳輸鏈路故障。導(dǎo)致故障實(shí)際原因和故障現(xiàn)象的交叉、混合，由故障現(xiàn)象和故障信息很難立即將故障原因判斷出來。 車門 車窗玻璃 中樞鎖 車窗玻璃開關(guān) 吊窗提手 252。LIN 的通訊規(guī)則一個LIN 網(wǎng)絡(luò)由一個主節(jié)點(diǎn)一個或多個從節(jié)點(diǎn)組成所有節(jié)點(diǎn)都有一個從通訊任務(wù)，該通訊任務(wù)分為發(fā)送任務(wù)和接收任務(wù)主節(jié)點(diǎn)還有一個主發(fā)送任務(wù)。252。 LIN 的主要特性 ：252。處于錯誤認(rèn)可狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)不能送出活動錯誤標(biāo)志。要被重發(fā)的幀處理起來與別的幀完全一樣。填充寬度為5的位填充；往CAN網(wǎng)絡(luò)中增添節(jié)點(diǎn)時，如果要增添的節(jié)點(diǎn)不是任何數(shù)據(jù)幀的發(fā)送器或者該節(jié)點(diǎn)根本不需要接收額外追加發(fā)送的數(shù)據(jù)，則網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)均不用做任何軟件或硬件方面的調(diào)整。優(yōu)先權(quán)最高的幀的發(fā)送器將獲得訪問總線的權(quán)利。CAN總線上的數(shù)據(jù)采用非歸零編碼(NRZ)，數(shù)據(jù)位可以具有兩種互補(bǔ)的邏輯值，即顯性和隱性。采用多主的優(yōu)點(diǎn)是可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)在理論下不受限制(實(shí)際上受限于電氣負(fù)載)，也可以使不同的節(jié)點(diǎn)同時接收到相同的數(shù)據(jù)。在處于連續(xù)干擾時，CAN節(jié)點(diǎn)將處于關(guān)閉狀態(tài)。CAN總線通常采用屏蔽或非屏蔽的雙絞線，總線接口能在極其惡劣的環(huán)境下工作。今大的汽車通信基本上是采用控制器局域網(wǎng)的事件觸發(fā)通信形式，其仲裁機(jī)制采用的是根據(jù)標(biāo)識符的優(yōu)先級發(fā)送消息的方式，最高優(yōu)先級的消息在發(fā)送時不受干擾。作為汽車動力系統(tǒng)和車身電子系統(tǒng)最主要的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，CAN已經(jīng)被歐洲汽車制造商廣泛接受，同時它也正在為美國和遠(yuǎn)東的各汽車制造商所接受，用來構(gòu)建汽車網(wǎng)絡(luò)。另外，汽車制造商還利用基于CAN的多路系統(tǒng)來構(gòu)建車身網(wǎng)絡(luò)，用于連接車身電子控制單元，其網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率一般小于125 kb／s，在網(wǎng)絡(luò)通信中可采用適用于ISO 11898—3的低速容錯收發(fā)器。現(xiàn)場總線是當(dāng)今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一,被譽(yù)為自動化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。這些新型的多媒體總線往往是基于光纖通信，從而可以充分保證帶寬。此外，采用低速總線還可增加傳輸距離、提高抗干擾能力并降低硬件成本。國際上眾多知名的汽車公司早在20世紀(jì)80年代就積極致力于汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究及應(yīng)用。2．0A給出了曾在CAN技術(shù)規(guī)范1．2版本中定義的CAN報文格式(標(biāo)準(zhǔn)格式)。汽車故障診斷技術(shù)是一門綜合性的技術(shù)，它涉及多門學(xué)科，如現(xiàn)代控制理論、信號處理、模式識別、計(jì)算機(jī)工程、人工智能、電子技術(shù)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)以及相關(guān)的應(yīng)用學(xué)科。目前，世界上所有的汽車制造商無一例外的在汽車網(wǎng)絡(luò)化控制上投入大量投資，同時，廠商及消費(fèi)者也從汽車網(wǎng)絡(luò)化控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用中獲得了實(shí)際利益，這直接體現(xiàn)在汽車性價比的不斷提高上。根據(jù)車內(nèi)設(shè)備被的配置水平，一部車上電線和接插件重量減少917kg，電纜長度能縮短2001000M。一些汽車專家認(rèn)為，就像汽車電子技術(shù)在20世紀(jì)70年代引入集成電路、80年代引入微控制器一樣，近十年來，數(shù)據(jù)總線技術(shù)的引入也將是汽車電子技術(shù)發(fā)展的一個里程碑。晶體管時代：20世紀(jì)60年代，汽車上應(yīng)用了硅整流交流發(fā)電機(jī)和晶體管調(diào)節(jié)器，到60年代中期，利用晶體管的放大和開關(guān)原理，開始在汽車上采用晶體管電壓調(diào)節(jié)器和晶體管點(diǎn)火裝置。關(guān)鍵詞：汽車，CAN總線，故障診斷，網(wǎng)絡(luò)通信Study of the Fault Diagnosis System of CANBUSABSTRACTWith the development of automobile electronic technology, the car39。通過汽車故障診斷系統(tǒng)，介紹了汽車故障診斷的原理，通過對基于汽車CAN總線的故障診斷實(shí)驗(yàn)和CAN模塊通信，介紹了CAN總線的結(jié)構(gòu)和通信方式。1959年晶體管收音機(jī)問世后，很快在汽車上得到了應(yīng)用。以微控制器為核心的汽車電子控制單元已不再是通過傳統(tǒng)的線束連接起來的，而是通過汽車電子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接起來的，實(shí)現(xiàn)了通信與網(wǎng)絡(luò)化管理。采用總線技術(shù)，可以顯著的降低電纜重量，能節(jié)省很多電線和接插件，減少電纜總長度。汽車電子網(wǎng)絡(luò)化控制是指網(wǎng)絡(luò)的控制功能在汽車這一特定對象上的應(yīng)用，它們現(xiàn)在車內(nèi)各控制模塊間的自由通信與協(xié)調(diào)。因此，汽車故障診斷技術(shù)得到迅速發(fā)展，已成為科技研究的熱點(diǎn)之一。CAN2．0技術(shù)規(guī)范是在1991年制定并發(fā)布的，它包括A和B兩部分。遠(yuǎn)程信息處理和多媒體連接需要高速互連，視屏傳輸又需要同步數(shù)據(jù)流格式，這些都可由D2B或MOST協(xié)議來實(shí)現(xiàn)。將這部分電控單元與汽車的動力、傳動等系統(tǒng)分開，有利于保證動力、傳動系統(tǒng)通信的實(shí)時性。采用新型的多媒體總線連接車才媒體。 現(xiàn)在，CAN 的高性能和可靠性已被認(rèn)同，并被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面。大多數(shù)的歐洲汽車制造商也都