【正文】 續(xù)通信推薦性某處節(jié)點的屏蔽連接失效所有節(jié)點繼續(xù)通信推薦性開路和短路故障所有節(jié)點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)點繼續(xù)通信推薦性所有節(jié)點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。在檢測出總線上出現(xiàn)了128次連續(xù)的11個隱性位后，允許將處于離線狀態(tài)的節(jié)點的兩種錯誤計數(shù)器置0，使其變成錯誤激活狀態(tài)。離線狀態(tài)不能對總線有任何影響，它不發(fā)送任何幀，也不會發(fā)送應(yīng)答信號、出錯幀或超載幀。4．離線管理。讓節(jié)點變?yōu)殄e誤認(rèn)可模式的出錯狀態(tài)促使該節(jié)點發(fā)送一個活動錯誤標(biāo)志。3．錯誤激活和錯誤認(rèn)可。在傳輸開始之前實現(xiàn)與己進(jìn)入正常工作狀態(tài)的那些節(jié)點同步。因此，它能轉(zhuǎn)入錯誤認(rèn)可模式，但不會成為離線模式。成功接收一幀(接收過程直到應(yīng)答間隙都沒出錯，并且順利送出應(yīng)答位)之后，如果接收錯誤計數(shù)結(jié)果原來在1～127之間，計數(shù)器減1；如果計數(shù)結(jié)果原來是0，它依然為0；如果計數(shù)結(jié)果原來大于127，則將計數(shù)器設(shè)為119~127之間的某個值。成功送出一幀(收到應(yīng)答，并且直到送完幀結(jié)束都沒檢測出錯誤)之后，發(fā)送錯誤計數(shù)器減1，除非它原先就等于0。在檢測到一連串顯性位中的第14個(出現(xiàn)一個活動錯誤標(biāo)志或超載標(biāo)志的情況下)或檢測到認(rèn)可錯誤標(biāo)志隨后的一連串顯性位中的第8個之后，且再出現(xiàn)一連串8個顯性位之后，每個發(fā)送器的發(fā)送錯誤計數(shù)器加8，同時每個接收器的接收錯誤計數(shù)器也加8?！? 例外2：如果發(fā)送器發(fā)現(xiàn)仲裁期間發(fā)生填充錯誤而送出了一個出錯標(biāo)志，它應(yīng)該為隱性且送出的也確實是隱性，但監(jiān)察時卻呈顯性。發(fā)送器送出一個出錯標(biāo)志時，發(fā)送錯誤計數(shù)器將加8。接收器在送出出錯標(biāo)志后檢測到第一個顯性位時，接收錯誤計數(shù)器將加8。接收器檢測到一個錯誤時，如果該錯誤不是發(fā)送活動錯誤標(biāo)志或超載標(biāo)志期間的位錯誤，接收錯誤計數(shù)器將加1。錯誤計數(shù)依照以下規(guī)則進(jìn)行更改(在特定幀的傳輸過程中，可以有多條規(guī)則在起作用)?？梢哉{(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。在任何時刻，錯誤計數(shù)的情況都反映在此以前干擾出現(xiàn)的相對頻繁程度。發(fā)生錯誤引起的計數(shù)增加量要比沒發(fā)生錯誤引起的計數(shù)減少量多。找到并斷開故障節(jié)點故障界定策略是每個節(jié)點都配備有一個發(fā)送錯誤接收器及一個接收錯誤接收器，前者記錄發(fā)送幀期間發(fā)生的錯誤數(shù)目，后者則記錄接收幀期間發(fā)生的錯誤數(shù)目。因此故障界定策略必須證明在以下方面是可靠的：此次我論文題目所聚焦的就是現(xiàn)今被廣泛運用于汽車故障診斷的汽車CAN總線故障診斷技術(shù)。從早期基于規(guī)則的傳統(tǒng)故障診斷專家系統(tǒng)到故障診斷樹轉(zhuǎn)換規(guī)則的診斷專家系統(tǒng)，逐漸向基于模糊型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及多層次、多模型的智能故障診斷專家系統(tǒng)發(fā)展，并以網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)，實現(xiàn)分布式在線診斷專家系統(tǒng)的研究。 汽車故障診斷的原理和方法縱觀整個汽車智能故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展，其基本歷程是：研究開發(fā)緊緊圍繞汽車最重要的總成——發(fā)動機進(jìn)行。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)點故障還是傳輸鏈路故障。首先要明確故障碼信息內(nèi)容，這與一般的電控系統(tǒng)檢測故障碼、讀碼的步驟是一致的。在實際的維修過程中，關(guān)鍵問題是如何利用信息盡快診斷確定出具體故障部件或故障部位。CAN數(shù)據(jù)總線相關(guān)電控單元的電源系統(tǒng)引起的故障。導(dǎo)致故障實際原因和故障現(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。CAN數(shù)據(jù)總線是各個電控系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)、信息實現(xiàn)了實時的交換、傳遞和共享、某項故障的原因不但影響某一電控系統(tǒng)，同時使相關(guān)電控系統(tǒng)也因此受到影響。目前，CAN數(shù)據(jù)總線信息傳輸系統(tǒng)在各種車型上應(yīng)用越來越多。 方向盤 方向控制開關(guān) 擋風(fēng)玻璃上的擦拭裝置 方向燈 無線電 空調(diào) 座椅 座椅控制電機 轉(zhuǎn)速傳感器 盡管LIN 最初的設(shè)計目的是用于汽車電子控制系統(tǒng)，但LIN 也可廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化傳感器總線大眾消費電子產(chǎn)品中。 車門 車窗玻璃 中樞鎖 車窗玻璃開關(guān) 吊窗提手 252。在以下的汽車電子控制系統(tǒng)中使用LIN 來實現(xiàn)將得到非常完美的效果252。如智能傳感器制動器或光敏器件得到較廣泛的使用，這些元件可以很容易的連接到汽車網(wǎng)絡(luò)中，并得到十分方便的維護(hù)和服務(wù)。LIN 報文幀的組成：由報文標(biāo)志符指示該報文的組成這種通訊規(guī)則，可以用多種方式來交換數(shù)據(jù)，由主節(jié)點到一個或多個從節(jié)點，由一個從節(jié)點到主節(jié)點或其他的從節(jié)點，通訊信號可以在從節(jié)點之間傳播而不經(jīng)過主節(jié)點或者主節(jié)點，廣播消息到網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點報文幀的時序由主控制器控制。LIN 的通訊規(guī)則一個LIN 網(wǎng)絡(luò)由一個主節(jié)點一個或多個從節(jié)點組成所有節(jié)點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)點還有一個主發(fā)送任務(wù)。252。252。252。252。252。252。252。 LIN 的主要特性 ：252。LIN 技術(shù)規(guī)范中除定義了基本協(xié)議和物理層外還定義了開發(fā)工具和應(yīng)用軟件接口。節(jié)點因故障界定實體的要求而從總線上斷開后就進(jìn)入離線狀態(tài)，處于離線狀態(tài)的節(jié)點既無法發(fā)送、也無法接收任何幀，只有用戶請求才能使該節(jié)點結(jié)束離線狀態(tài)。認(rèn)可錯誤標(biāo)志由連續(xù)的6個隱性位構(gòu)成。處于錯誤認(rèn)可狀態(tài)的節(jié)點不能送出活動錯誤標(biāo)志。處于錯誤激活狀態(tài)的節(jié)點可以正常參與總線通信活動，而且可以在檢測到錯誤時送出活動錯誤標(biāo)志。斷開意味著該節(jié)點脫離了與總線邏輯上的連接，因此它既無法發(fā)送、也無法收到任何幀。9．能區(qū)分節(jié)點的臨時故障和永久性故障并能自動斷開故障節(jié)點。要被重發(fā)的幀處理起來與別的幀完全一樣。所有接收器都會校驗所接收幀的一致性，然后對具有一致性的幀做出應(yīng)答、對不具有一致性的幀做出標(biāo)記。這些幀會立即被放棄，此后，遵循系統(tǒng)所采取的恢復(fù)計時機制，它們將被適時重發(fā)。8．仲裁失敗、或傳輸期間被故障損壞了的幀能自動重發(fā)。填充寬度為5的位填充；位檢測；7．有檢錯和出錯通報功能。使一個幀既可以同時被所有節(jié)點接收，也可以同時不被任何節(jié)點所接收，這在CAN網(wǎng)絡(luò)中完全能夠做到。往CAN網(wǎng)絡(luò)中增添節(jié)點時，如果要增添的節(jié)點不是任何數(shù)據(jù)幀的發(fā)送器或者該節(jié)點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)點均不用做任何軟件或硬件方面的調(diào)整。通過送出一個遠(yuǎn)程幀，需要數(shù)據(jù)的節(jié)點可以請求另外一個節(jié)點向自己發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀，該數(shù)據(jù)幀的標(biāo)識符被指定為和相應(yīng)遠(yuǎn)程幀的標(biāo)識符相同。該處理方法能判斷出接收到的信息是否和接收器有關(guān)聯(lián)，所以接收器沒何必要辨別出準(zhǔn)是信息的發(fā)送器，反過來也是如此。在CAN系統(tǒng)中，節(jié)點可以不用任何有關(guān)系統(tǒng)配置(如節(jié)點地址)的信息。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。如果兩個和兩個以上的節(jié)點同時開始發(fā)送幀，由此引起的總線訪問沖突是利用基于線路競爭的仲裁對標(biāo)識符進(jìn)行判別來解決的?？偩€空閑時，接在其上的任何節(jié)點都可以開始發(fā)送新的幀?？偩€按照線與機制對總線上任一潛在的沖突進(jìn)行仲裁，顯性電平覆蓋隱性電平。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的邏輯值，即顯性和隱性。2．非破壞性的基于線路競爭的仲裁機制。CAN總線確保發(fā)送具有最高優(yōu)先權(quán)信息的節(jié)點獲得總線使用權(quán)，而其他的節(jié)點自動停止發(fā)送。標(biāo)識符還決定了信息的優(yōu)先權(quán)。采用多主的優(yōu)點是可使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點數(shù)在理論下不受限制(實際上受限于電氣負(fù)載)，也可以使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù)。若是相關(guān)信息，則它將得到處理；否則被忽略。信息的內(nèi)容通過一個標(biāo)識符(ID)作標(biāo)記，在整個網(wǎng)絡(luò)中，該標(biāo)識符是唯一的。CAN有如下基本特點：1．總線訪問采用基于優(yōu)先權(quán)的多主方式。在處于連續(xù)干擾時，CAN節(jié)點將處于關(guān)閉狀態(tài)。CAN總線具有較強的錯誤檢測能力，通過監(jiān)視、循環(huán)冗余校驗、位填充和報文格式檢查。CAN的傳輸速率達(dá)1 Mb／s時，最大傳輸距離為40 m。CAN總線是一種串行數(shù)據(jù)通信總線，其通信速率最高可達(dá)1 Mb／s。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?；诓煌哪康?，各子網(wǎng)的要求也不盡相同，如高速CAN用于動力系統(tǒng)的通信與控制，低速CAN用于車上系統(tǒng)的通信與控制，多媒體部分需要較寬的帶寬，而xbyWire則強調(diào)容錯和安全。同典型的預(yù)定系統(tǒng)相比，TTCAN有一個很大的優(yōu)點，那就是在一定的仲裁時間窗內(nèi)它也有可能發(fā)送事件觸發(fā)協(xié)議，產(chǎn)生正常仲裁的這些時間窗允許發(fā)送自發(fā)的消息。解決這個問題的一種途徑是采用基于CAN總線的時間觸發(fā)協(xié)議TTCAN，其通信是通過一種以時間為主導(dǎo)的參考消息周期性發(fā)送來完成的。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。在歐洲，盡管有其他新的協(xié)議在對安全性要求嚴(yán)格以及多媒體領(lǐng)域找到立足點，但是仍有88％的網(wǎng)絡(luò)是基于CAN的。根據(jù)StrategyAnalytics市場研究公司公布的一份對微控制器和汽車網(wǎng)絡(luò)的研究表明，大多數(shù)乘用車都選用基于CAN的網(wǎng)絡(luò)，目前在美國市場上，CAN己開始取代基于J1850的網(wǎng)絡(luò)。在遠(yuǎn)東，Toyota已經(jīng)在其汽車十采用CAN總線連網(wǎng)，而其他的日本和韓國汽車制造商也正在積極跟進(jìn)。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)。汽車上各種基于CAN的網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)關(guān)連接在一起，在許多系統(tǒng)設(shè)計中，網(wǎng)關(guān)的功能是通過汽車儀表板來實現(xiàn)的。這樣，在所有的乘用車上都至少有一個CAN的節(jié)點。在歐洲，所有乘用車日前正在開始全面使用基于CAN的故障診斷接口，而其所使用的相應(yīng)故障診斷標(biāo)準(zhǔn)也已成為國際標(biāo)準(zhǔn)。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。而其他歐洲汽車制造商，如Audi、BMW、Renault、Volkswagen、Volvo等公司也都將CAN總線應(yīng)用于其汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。目前，歐洲的汽車制造商基本上都使用CAN總線來連接車身電子系統(tǒng)以及動力系統(tǒng)，美國的汽車制造商也已經(jīng)決定在其動力系統(tǒng)中利用CAN總線進(jìn)行系統(tǒng)通信，而遠(yuǎn)東的汽車制造商也開始采用基于CAN的車載網(wǎng)絡(luò)。 CAN總線在汔車網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用由于CAN總線是當(dāng)前汽車高速網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，因此有必要研究一下目前CAN總線在汽車網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用情況。現(xiàn)場總線是當(dāng)今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點之一,被譽為自動化領(lǐng)域的計算機局域網(wǎng)。此后，CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)在在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。 CAN總線介紹CAN 是Controller Area Network 的縮寫（以下稱為CAN），是ISO國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。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。信息與車載媒體系統(tǒng)（包括數(shù)字音響系統(tǒng)、車載PC、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)及帶寬無線接入網(wǎng)絡(luò)等）對于通信速率的要求提高，一般在2MB/S以上。這種方式最大限度地提高了通信的實時性。因此使用高速的總線連接這些系統(tǒng)。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。使用低速的總線連接這些電控單元。通常，汽車網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用多條不同的速率的總線劃分連接不同類型的節(jié)點，并使用網(wǎng)關(guān)服務(wù)器來實現(xiàn)整車的信息共享和網(wǎng)絡(luò)管理。目前存在的多種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，其側(cè)重的功能有所不同，為了方便研究和設(shè)計應(yīng)用，車輛網(wǎng)絡(luò)委員會將汽車數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)劃分成A、B、C三類。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。在很多情況下，汽車高速控制系統(tǒng)，都是使用高速CAN總線連接在一起的。所以J2284對通信協(xié)議的規(guī)定沿襲ISO 11898，只是在電氣參數(shù)方面將ISO 11898中的相關(guān)內(nèi)容作了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和細(xì)化，以便服務(wù)于位速率為500 kb／s的應(yīng)用場合。ISO11898對汽車電子控制單元之間通信傳輸速率最高l Mb／s時，使用控制器局域網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建數(shù)字信息交換的相關(guān)特性進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。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)。正是這一安全性使其成為歐洲汽車制造商的標(biāo)準(zhǔn)，并被用于轎車、卡車和越野車(標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展版與美國標(biāo)準(zhǔn)兼容，并對全球應(yīng)用開放)。在美圈，GM公司從2002年開始在所有的車型上使用其專屬的所謂GMLAN總線標(biāo)準(zhǔn)，它是一種基于CAN的傳輸速率在500 kb／s的通信標(biāo)準(zhǔn)， GM公司和Fold公司在制定自己的乘用車高速CAN總線通信協(xié)議時，、ISO11898和J2284的相關(guān)內(nèi)容來完成的。歐洲的汽車制造商從1992年以來，基本上采用的都是CAN總線標(biāo)準(zhǔn)ISO11898，它可支持高達(dá)1 Mb／s的各種通信速率。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、計算機工程、人工智能、電子技術(shù)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計以及相關(guān)的應(yīng)用學(xué)科。為了改變和突破汽車故障診斷以經(jīng)驗和技藝的傳統(tǒng)觀點，以現(xiàn)代故障診斷理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，建立科學(xué)、系統(tǒng)、合理、完善的汽車故障診斷理論及其體系，已變成目前汽車故障診斷理論的必然要求和技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，能跟蹤和掌