基于哈弗H8CAN总线的诊断方法以及故障查询控制器的分析

张俊江，赫玉亭

（长城汽车股份有限公司技术中心河北省汽车工程技术研究中心，河北 保定 071000）

基于哈弗H8CAN总线的诊断方法以及故障查询控制器的分析

张俊江，赫玉亭

（长城汽车股份有限公司技术中心河北省汽车工程技术研究中心，河北 保定 071000）

基于哈弗H8车型CAN总线汽车故障诊断系统的设计思路，依据一种新型诊断方法和故障查询控制器联合起来实现整车故障的查询。同时对汽车诊断技术的现状、整车诊断系统的实现进一步说明。

CAN总线；诊断方法；故障查询控制器

随着汽车电控单元数量的增多、信息量的增加，汽车总线的应用越来越广泛，汽车总线的诊断也越来越受到汽车维修人员的重视。本文基于长城哈弗H8的整车诊断系统方法，对其诊断思路进行分析，为相关维修、测试及设计人员提供参考。

1 汽车诊断技术的现状

1.1 目前常用的故障诊断方法

基于车载自诊断系统（On－Board Diagnostics，OBD），以车载网络为媒介，通过诊断仪来实现汽车诊断，是目前汽车诊断的主流途径。手持式诊断仪由于其便携性、实用性等优势，曾是汽车诊断的主流选择。诊断仪发送诊断命令可以读取整车各个ECU的故障，主流诊断协议为ISO 14229-1即UDS。此种实现方式结构如图1所示。

1.2 现有技术的缺点

虽然上述诊断方法和设备能完成故障查询的任务，但是它缺乏实时性与简便性。上述策略在故障产生后只能去汽车厂家专业的4S店，使用诊断仪器通过诊断命令来读取查询，无法实现顾客了解的实时性。

2 整车诊断系统的实现

2.1 整车诊断思路

将诊断仪查询故障的部分功能重新开发为故障查询控制器挂接在车载网络中，与汽车内部的ECU一起组网，汽车内部的CD面板等可控制并将诊断故障通过汽车CAN总线实现相互传输和显示。驾驶者通过点击显示面板的各个系统查询相应的故障并显示，当点击面板时，查询命令会相应地调取故障查询控制器内部存储的故障代码，且故障查询控制器接收各个ECU周期性发送诊断命令并将其故障码存储。这样可方便顾客及时了解所驾驶车辆的状态，对车辆能够做到自行诊断，知道故障严重度，以便去4S店维修。并且在维修过程中，能有效防止由于对故障不明而产生的被宰客的现象。同时也增强车辆科技感，增加顾客乘车感和满意度。

2.2 诊断实现过程

2.2.1 故障查询的专有名词

2.2.1.1 显示面板

有整车各个系统的查询菜单，比如娱乐系统、发动机系统、车身系统等，且此查询菜单为触屏。面板上还有各个系统故障的显示系统，当点击某个查询菜单时会发出相应的查询命令到CAN总线网络上，然后接收到故障查询控制器发送的故障描述以便显示故障。显示面板上的查询菜单结构图如图2所示。

2.2.1.2 查询命令

在汽车娱乐系统的显示面板（比如CD触屏面板）上有整车各个系统（比如娱乐系统、发动机系统、车身系统等）的查询菜单，当乘客观察到仪表板上某个系统的指示灯点亮后，会点击显示面板上相应的查询菜单，此时显示面板会相应发出一个事件性命令，称为查询命令。此查询命令长度为8个字节，仅仅用第1个字节，称为查询字节。查询字节不同的数字代表不同的系统，比如01代表发动机系统，后7个字节每个字节填充为00。

2.2.1.3 诊断命令

整个CAN网络上每个控制器（比如娱乐系统控制器、车身控制器、发动机控制器等）都周期性发送一个自身状态的命令，称为诊断命令。此诊断命令为周期性命令，周期为2s，命令长度为8个字节，这8个字节包括2个ISO 14229-1格式的故障码，前4个字节为一个故障码，后4个字节为一个故障码。这2个故障码为当前故障，但是如果自身状态无故障，则8个字节每个字节填充为00；如果有一个故障码，则后4个字节每个字节填充为00；如果当前故障多于2个，那么依据故障严重度发出最为严重的2个故障。

2.2.1.4 故障查询控制器

该控制器分为4个部分：发送区域、接收区域、存储区域和解析区域。发送区域用于将查询到的故障发送给显示面板，以便显示故障；接收区域用于接收CAN总线网络上的查询命令和诊断命令以及车速信号；存储区域用于存储接收区域接收到的诊断命令的故障码，在存储区域为整个CAN网络上每个控制器开辟8个字节的存储空间，用于存储诊断命令里的故障码；解析区域用于解析接收到的查询命令、故障码和车速信号，同时包含了整车各个控制器的故障描述，当故障查询控制器接收到查询命令后会调用存储区域里发动机系统的故障码，解析后再通过发送区域发出，另外即使没有收到查询命令，当车速＜20 km／h时，一旦解析到严重度较高的故障，也会自动通知发送区域将该故障发出。诊断命令周期为2s，当每次接收到新的诊断命令后，新的故障码会覆盖相应控制器存储空间的旧故障码。

故障查询控制器结构图如图3所示。①接收区域接收查询命令、诊断命令和车速信号；②诊断命令里的故障码放入存储区域，车速信号和查询命令里的查询字节放入解析区域；③解析出查询字节里的信息，并调用相应的故障码；④将解析出的故障描述发给发送区域；⑤将故障描述发给面板显示系统。

2.2.2 CAN总线拓扑结构和实现流程

拓扑结构图如图4所示，整体实现流程如图5所示。

CAN总线拓扑实现流程为：①故障查询控制器一直接收着车速信号和各个控制器节点发送的诊断命令；②当点击触屏面板上的查询菜单时，发送一个查询命令由故障查询控制器接收；③故障查询控制器依据查询命令将相应系统的故障描述发给显示系统；将自动监测到严重度较高的故障发给显示系统。

3 诊断系统简介

整个系统主要包括：①诊断方法，包括整个方法实现过程中的诊断命令、查询命令，以及各命令之间的交互实现诊断的过程；②故障查询控制器，包括整个控制器内部的区域构造，以及各个区域相互作用实现故障查询的过程。

4 结束语

开发的整车故障诊断系统可以稳定可靠地满足客户自行诊断需求。该系统具有强大的数据存储与分析能力，可以实现汽车自身的诊断并判断故障，锁定故障位置，让顾客做到对整车状况的实时了解。目前H8车型已具备此项功能，同时也增强了整车的科技感。

［1］颜伏伍，王攀，胡杰，曹凯.基于车载总线的PC式汽车故障诊断系统［J］.武汉理工大学学报（信息与管理工程版）2011，33（5）：758-762.

［2］胡挺，张士军．汽车故障诊断仪设计与实现［J］．计算机与数字工程，2007（8）：154－156．

［3］罗峰，苏剑，袁大宏．汽车网络与总线标准［J］．汽车工程，2003（2）：372－376．

［4］马理.《汽车总线诊断》课程实施学做一体化教学方法的探索研究［J］.天津职业院校联合学报，2013，15（5）：93-96.

（编辑 杨景）

Can Bus Diagnosing Method and Fault Monitor Analysis Based on Haval H8

ZHANG Jun-jiang，HE Yu-ting
（R&D Center of Great Wall Motor Co.，Ltd.，Baoding 071000，China）

Based on the design of Haval H8 CAN bus fault diagnosis system，the article provides a way to query on vehicle faults according to a new diagnosing method and fault monitor.At the same time，the present situation of the automobile diagnosing technique and the feasibility of the vehicle diagnosis system are further explained.

CAN bus；diagnosing method；fault monitor

U463.6

A

1003－8639（2016）04－0024－02

2015-09-21；

2016-01-06

张俊江（1985-），男，河北邢台人，主要研究方向为汽车电子电气测试。