公交车辆用CAN总线模块的检测研究和测试手段浅析
19页1、浅析北京公交车辆用CAN总线 模块的检测研究和测试手段的应用一、公交车辆CAN总线检测技术研究的目的和实际意义1、公交车辆CAN总线技术的应用随着科学技术的不断发展,电子系统在汽车上的应用不断普及,汽车上控制单元(ECU)不断增加,BOSCH公司在20世纪80年代提出了最初用于汽车电子装置互联的控制器局域网CAN串行通信总线系统。之后,CAN总线技术被汽车行业和控制领域广泛应用。如今,CAN技术已经被运用在了公交领域。近年来,北京公交车上大部分都配备了CAN总线系统。CAN总线技术在公交车上的应用,使得汽车车体内线束和接口数量大量减少,避免了过多线束存在的互相干涉、磨损等隐患,降低了汽车电气系统的故障发生率,实现各种传感器的信息共享;另外,通过CAN总线将各系统中的诊断总线连接在一起,通过ECU软件来实时诊断与维修。北京公交车上使用的为三级总线技术,即CAN_LIN混合总线系统。整个系统由开关模块、前控模块、后控模块、前灯控模块、后灯控模块、顶控模块、中控模块、总线仪表、胎压接收模块、总线管理器和桥模块等组成。2、CAN总线检测技术研究的目的由于现在公交车辆上大量配备了CAN总线系统,
2、对于该类型车辆的日常维修和保养相应的也提出了新的要求。全车上的CAN总线系统是由大量的模块组成,任何一个模块出现故障都会影响整车的正常运行。所以,在日常的维修保养中对于CAN总线系统的检测就显得尤为的重要。通过对各模块的检测可以快速的判断出模块上各管脚是否存在问题,各模块是否正常,从而才能为车辆装配上性能良好的模块,保证车辆的正常行驶和安全运营。3、实现检测手段的实际意义(1)、CAN总线系统带来的问题公交车辆Can-Bus网络主要由ECU、前控模块、后控模块等十余种CAN模块组成,配以连接各模块的连线和模块输出执行部件等,构成了公交车辆的CAN网络。由于车辆各个主要部分均由各种模块进行数据交换和数据共享,那么模块作为CAN线技术实现功能的基础,作为各系统之间控制、各系统和车辆仪表之间、系统和汽车故障诊断系统之间的基础,检测模块的功能就需得尤为重要。因此,判断CAN模块内部硬件的好坏、实现功能的作用、准确显示针脚故障就成为了公交车辆CAN模块故障检测的关键点和关键项目。(2)、检测模块的局限性使用CAN总线记录软件,可以从车辆管理模块中读取出车辆的各项行驶状况参数,调出模拟量或数字量转
3、化后得出的数据,供公交各条战线上的技术人员进行分析、参考。而判断CAN模块硬件的好坏,使得在车辆电路维修过程中,准确、快速地判断出连接模块、连接线的故障显得尤为重要。一方面,检测出相关模块的故障,显示出模块针脚的具体故障情况,同时报故障码、指示故障类型和内容;另一方面,能够脱就车检测,对检测模块的全部针脚进行全部检测,作为维修、保养车辆提供完好总成。因此,需要研制出新型的CAN模块检测仪来解决以上两方面问二、CAN总线模块的检测手段和测试方法1.检测台的构造和实现手段为了实现对CAN模块的检测,在理解CAN数据传输的基础上,需要对检测框架、检测内容、实现手段进行构思。研制出的检测台由电源、频率、电阻发生器、开关控制、信号检测、CAN发生器等精确数控模块组成,依托系统搭载的多种信号源并行发生器及并行检测端口来实现数据传递和交换。该检测台采用二次开发语言,所有测试方案及精度都可以重新定义,作为一个开放式平台不局限于某几种模块,可以随着车型的变化、模块的增加、针脚定义的变化实现检测的拓展。图1.CAN试验台2.基本原理及技术指标此检测台通过发生在车辆上的数据环境,自动检测判定模块是否合格,可
4、检测模块内各路信号电压(或高低电平)、电阻、频率、模拟信号、逻辑信号等,通过验证模块的各种工作状态。(1)、基本检测构架及组成l 4通道带保护电源(42.5A 536V,可多路并联)l 48通道拉低开关(每通道可承载2A,最小电流检测单位0.1mA)l 36通道拉高开关(每通道可承载2A,最小电流检测单位0.1mA)l 8 通道频率/数据/占空比发生器(120KHz)l 2通道波形/频率/数据/占空比发生器(120KHz,带数控基准-10V+20V,带数控幅值030V)l 6通道电阻发生器(0.1-2000 OHM)l 8通道输入检测(电压/频率/占空比/脉宽捕捉)l 64通道CAN信号发生器图2.在车上检测模块(2)、试验台检测原理该试验台通过模拟车上运行环境,对检测模块的各个功能进行逐一检查。通过模拟相应的开关量输入来使模块输出相应的信号,通过判断模块是否输出和输出量大小来判断模块是否正常。(3)、试验台硬件特性及通道分布u 电源 电源通道主要就是通过相应的接线为模块提供工作电源。电源通道编号144-147,每路通道可输出5.0V-36.0V的电压,超额能自动保护。每个通道最大可承
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