摘要:本文介绍基于ISO 1_5765及UDS的电动汽车诊断系统设计,包含了诊断标准、诊断拓扑、诊断服务以及诊断参数,并详细阐述设计过程。
随着汽车技术的快速发展,汽车性能不断提高,汽车电子控制装置在汽车上的应用越来越多,传统的汽车布线难以满足汽车技术发展的要求,因此汽车总线技术越来越受到主机厂的关注。目前CAN总线技术在汽车上已被广泛应用,并且在相当长一段时间内仍将占据主流地位。与此同时,总线的诊断技术也在同时成长壮大。本文将着重对电动汽车CAN总线的诊断系统设计进行探讨。
1 诊断标准概述
标准化的诊断方式是车载自诊断方法的主流。提到诊断,首先让人想到诊断标准,不同类型的总线的诊断都是基于一定的诊断标准进行。ISO 9141, ISO 14230, ISO/ DIS 15765都是早期诊断使用的K线标准。随着之后CAN总线技术的应用,关于CAN总线的诊断标准也随之应运而生。ISO 15765是基于CAN总线的诊断标准,但是其诊断内容更主要是针对有关排放系统;ISO 14229 (UDS, UnifiedDiagnosis Services)统一诊断服务定义了一系列的通用的诊断服务功能;SAE J1939针对于重型载货汽车、大客车的应用,规定了一系列的DM诊断报文。本文将阐述的CAN总线诊断系统是基于UDS及ISO 15765。
2 诊断拓扑结构
为什么要有诊断呢?诊断及故障诊断,它包含两方面内容:一是对设备的运行状态进行监测,多用于车辆设计完成并装车后的功能验证,是技术人员的设计手段;二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断,这种情况多用于4S店工作人员对故障件的故障排查及定位,以便定位、解决故障并反馈给技术人员。诊断的存在大大方便了故障的排查,即使完全不了解设计的销售人员也可以进行。
诊断的方式是什么呢?诊断时要用到诊断设备,一般称之为诊断仪。车辆设计过程中都会有诊断接口,用于诊断仪接入进行诊断。在总线型拓扑结构中,当车辆网络只有一条CAN总线时,可以将诊断仪直接挂在车辆CAN网络上,这样诊断设备就可以对网络上任意一个节点进行诊断,如图1所示。当车辆网络不止一条CAN网络时(这种情况会存在网关),有2种方式:一是在每一条CAN网络上都预留出诊断接口,方便诊断设备接入网络(相当于只有一条CAN总线的情况);二是诊断设备通过网关实现对网络上节点的诊断功能,如图2所示。