CAN诊断协议在生产线EOL系统中的应用

王玮，杨法松（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）



CAN诊断协议在生产线EOL系统中的应用

王玮，杨法松
（安徽江淮汽车股份有限公司，安徽 合肥 230601）

CAN诊断是目前汽车广为采用的诊断方式，其为主机厂的生产制造和售后维修提供了诸多便利。如何利用诊断协议中的诊断服务，来满足生产线汽车的各类配置、标定、记录等工作，将在文章中进行阐述。

CAN诊断；EOL系统

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.08.060

CLC NO.: U463.6Document Code: AArticle ID: 1671-7988(2016)08-187-03

前言

汽车电子控制系统的应用在提高车辆性能的同时使车辆增加了新功能，但也面临着一个新的问题，即电控系统自身的故障可能导致汽车失控和不能运行。因此，从可靠性、安全性和可维护性的角度，汽车电控系统必须具备故障诊断功能。这一系统的功用是：在汽车运行过程中不断监测系统各组成部分的工作情况，判断出具体的故障，并以代码形式存储下来，同时启动相应故障运行模块功能，使故障车能够被驾驶到修理厂进行维修，维修人员可以利用汽车故障自诊断功能调出故障码，对故障进行快速定位和修复。2000年，ISO制定了一种基于 CAN总线的诊断系统通信标准 ISO/WD 15765，它可满足E-OBD的系统要求，ISO15765以ISO14229-1定义的服务为基础，规范了基于CAN总线的诊断服务（UDS on CAN），包括网络管理、网络定时、应用层定时等详细内容，使得该协议的适用性和可操作性更强。通过CAN总线对控制器网络进行故障诊断，可以为充分发挥故障诊断在汽车电控系统中的作用创造有利条件。ISO15765符合现代汽车网络总线系统的发展趋势，已逐渐被汽车厂商采纳，并将成为未来汽车行业的通用诊断标准。【1】

生产线整车CAN总线配置是车辆下线过程中一道关键工序：下线诊断配置使得整车各电控单元携带了整车的相关信息，便于追溯，同时也诊断了现有的故障并清理，同时可执行钥匙学码、转向标定等高级功能。目前整车使用的控制模块多采用CAN总线通讯，而支持CAN总线通讯的模块均可支持ISO 14229的诊断服务，通过改诊断服务，可实现对电控单元读写数据、读取清除故障、刷写数据、标定等，因此CAN诊断服务的也能够用对于生产线制造环节有着重要的作用。

1、应用背景

在汽车电子化、智能化高度发展的今天，汽车生产线上常常面临如下两个方面的问题：

1）诸多电子控制单元都有着各类生产配置需求，例如：清除故障码，记录生产日期，记录车辆代码，针对不同车型的软件功能匹配等。除此以外，还有一些高级的功能要求，如转向系统标定，传感器标定，钥匙学习，软件刷新等。然而如此的功能要求若通过不同的设备和方式来实现，对于生产线来说会增加太多的设备和工序，也会浪费相应的人力资源。因此若把可由诊断服务来实现的功能统一起来，采用标准的诊断协议，用一套流程化的设备来完成这些任务，是非常有必要的。

2）高度电子智能化的汽车配置，同时带来的是各类复杂的故障模式，深入到系统内部的问题往往难以分析和解决，若生产线不能很好的解决出现的问题，势必会降低生产线的生产效率。对于电子控制单元，诊断技术已经体现得非常重要。

EOL全称“end of line”，是下线检测系统的意思，对汽车上的电器及系统进行检查，包括在线检查和下线检查部分，目前在合资汽车厂得到较为广泛的应用。随着诊断协议逐渐被各个汽车电控单元所采纳，诊断服务在EOL系统中应用越来越重要。

常见的EOL系统一般解决以下问题：

1）用电器、线束、控制器等装配问题，如：错装、漏装、虚接等；

2）电器部件的功能测试；

3）控制器的诊断测试；

4）控制器的标定、程序刷新；

5）在各个环节设置生产质量监控，为质量流程管理提供一种手段；

6）及早的发现问题，指导工人维修，降低返修成本，提高生产效率。

2、EOL诊断服务的应用

CAN诊断协议中有许多与生产线相关的服务，下面就一些主要的服务做简述：

1）SID 14-Clear Diagnostic Information清除诊断信息，该项服务可用于清除一个或多个ECU内存储的故障码，在车辆制造过程中，由于车辆未处于整装状态，ECU模块可能会记录一个或多个故障，这需要在整车出厂前进行清除。

2）SID 19-Read DTC Information 读故障码信息，该服务使诊断工具从单个或多个ECU中读取现存的故障码信息。通过改服务可以有效的知晓ECU模块存在的故障，指导维修，在工厂返修区起到很大的作用。

3）SID 22-Read Data by Identifier 由标识符读数据，该服务用于从ECU读取数据记录。标识符是诊断协议中定义的可以记录各类信息的代号，例如生产日期，、版本号、硬件号、软件号等等。

4）SID 27-Security Access 安全验证。由于许多诊断服务操作会对ECU造成影响，因此需要对操作设定权限，对某些服务只允许在通过安全验证的情况下执行，这种安全验证通过特定的算法来完成，换句话说，只有知道怎么验算的人才拥有权限执行这些服务，以防止ECU被随意更改。

5）SID 28-Communication Control 通信控制，该服务用于打开和关闭某些ECU报文的传输。在某些特定的操作中，例如刷写程序，需要将ECU的报文传输进行关闭或开启，则用到此服务。

6）SID 2E-Write Data by Identifier 由标识符写数据，该服务用于按照提供的标识符，将数据写入ECU中指定的位置。这个服务与SID22是对应的，一个用于写一个用于读。

7）SID 31-Routing Control 规程控制，通过该服务，主要执行一些自定的流程，如刷写程序、标定传感器的流程等。【2】【3】

EOL将这些服务集成到设备中，在车辆生产过程中就可以对ECU进行预设的操作。下面对EOL设备对车辆执行诊断服务进行示例：

首先由配置工具通过整车OBD诊断接口建立与电控模块的诊断连接，然后执行诊断服务，通过SID2E数据写入服务，将整车VIN码和生产线装配日期写入电控模块，然后通过SID19读取故障代码服务读出电控模块中存在故障代码，再执行SID14服务清除存储的故障代码，以上服务对7个模块均适用并执行，流程可见图1所示。对于BCM（车身控制器）的钥匙学码功能，则通过SID27安全验证服务通过与电控单元的握手验证，再通过SID31流程控制服务，进入学码流程，流程可见图2所示。对于EPS（电子助力转向系统）的转向标定也是通过SID27安全验证服务通过与电控单元的握手验证后，再通过SID31流程控制服务，进入标定流程，流程可见图3所示。整个操作过程中，若电控模块反馈否定相应，配置失败，则工具显示配置失败，提示操作工重新执行配置或检查线路。

由此，一个简单的EOL诊断服务操作过程就结束了，当一个车辆具备许多ECU和诊断需求时，EOL设备都可以集成，其半自动化的操作使得效率大大的提高。

在产品制造的可追溯性方面，SID2E服务提供了强大的便利。在各个控制器的ECU中，有一部分存储区域专门用于记录各类信息，如硬件版本、软件版本、生产日期、产品代码、零部件号等，这些数据在CAN诊断协议中被定义为DID （Parameter Data Identifier）——数据识别符【4】，在标准中推荐一一些固定的DID，每一个DID对应一种数据，常见的一些如下表所示：

表1　DID列表

以上的DID信息将作为记录数据存储在ECU内部，没有专用的设备或协议无法自行改动，这样在追溯零部件生产和维修过程时将起到很大的作用，便于生产及售后的管理。

另外，在现行的国家汽车方面的法规要求中，开始增加对车辆及关键部件信息存储的要求。例如，法规要求车辆中至少有一模块能记录车辆VIN码，除专用设备权限外不可被随意篡改。那么这里就涉及到诊断在EOL中的两个应用，一是信息写入，通过SID2E服务来写入DID的方式将车辆特征代码F190写入ECU，并使用SID27服务来进行设备加密，以确保不会被其他设备篡改信息。这样便有效达成了法规的要求。

3、总结

CAN总线技术应用越来越广泛，CAN诊断协议已经被大多数ECU所采用，在EOL系统中CAN诊断协议的应用十分重要，在整车制造过程中，ECU的追溯、配置、故障诊断等，都离不开诊断服务的支持，EOL系统应用诊断服务对于整车生产制造有着重要的意义。

[1]吴文彩.汽车检测与诊断运作[M].第1版,北京:邮电大学出版社,2007.5～6.

[2]ISO/DIS14229-1,Roadvehicles—Unifieddiagnosticservices(UDS)—Part1:Specificationandrequirements[S].

[3]ISO15765-2,DiagnosticsonCAN—Networklayerservices[S].

[4]ISO15765-3,DiagnosticsonCAN—Implementationofunifieddiag nos ticservices(UDSonCAN)[S].

Application of CAN diagnostics in manufactory EOL system

Wang Wei,Yang Fasong
（Anhui Jianghuai Automotive Co.,Ltd.,Anhui Hefei 230601）

Nowadays CAN diagnostics is the diagnostics method which widely used on vehicles.It provide many advantages for manufacture and after service of OEM.How to use the diagnostic service of the diagnostic protocol to satisfy requirement of manufacture,like various configuration,calibration,register and so on,will expatiate in this paper.

CAN diagnostics; Manufacture

U463.6

A

1671-7988（2016）08-187-03

王玮（1985-），男，工程师，现就职于安徽江淮汽车股份有限公司技术中心任技术经理，从事汽车总线网络方面的工作。