CN101700758A - 一种汽车故障信息显示***及显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车故障信息显示***及显示方法，包括电控单元、组合仪表，其特征在于所述的多个电控单元通过CAN总线与组合仪表相连接，在组合仪表与CAN总线网络中电控单元各设有一个终端电阻；由于采用上述结构及方法，该***具有以下优点：1、在组合仪表上显示各个电控单元的故障使得驾驶人员能够及时掌握汽车运行情况；2、在汽车高速运行时若电控单元发生故障能够及时提醒驾驶人员避免事故的产生；3、对于低速或者安全级别比较低故障能够暂时忽略从而不影响正常的驾驶。

Description

一种汽车故障信息显示***及显示方法

涉及领域

本发明涉及汽车电子及通讯领域，特别涉及一种汽车故障信息显示***及显示方法。

背景技术

在当今的中高档汽车中都采用了汽车总线技术。汽车总线为汽车内部各种复杂的电子设备、控制器、测量仪器等提供了统一数据交换渠道。一些汽车专家认为，就像在20世纪70年代引入集成电路、80年代引入微处理器一样，近10年来数据总线技术的引入也将是汽车电子技术发展的一个里程碑。

20世纪90年代以来，汽车上由电子控制单元(ECU)控制的部件数量越来越多，例如电子燃油喷射装置、防抱死制动装置、安全气囊装置、电控门窗装置、主动悬架等等。随着集成电路和单片机在汽车上的广泛应用，车上的ECU数量越来越多。因此，一种新的概念--车上控制器局域网络CAN(Controller AreaNetwork)的概念也就应运而生了。CAN最早是由德国BOSCH公司为解决现代汽车中的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种数据通信协议，按照ISO有关标准，CAN的拓扑结构为总线式，因此也称为CAN总线。

CAN协议中每一帧的数据量都不超过8个字节，以短帧多发的方式实现数据的高实时性；CAN总线的纠错能力非常强，从而提高数据的准确性；同时CAN总线的速率可达到1M bit/s，是一个真正的高速网络。总之，将CAN总线应用在汽车中使用有很多优点：用低成本的双绞线电缆代替了车身内昂贵的导线，并大幅度减少了用线数量，提高可行性，安全性、降低成本；具有快速响应时间和高可行性，并适合对实时性要求较高的应用如刹车装置和气囊，控制平台、信息平台、驾驶平台的互连基础；CAN芯片可以抗高温和高噪声，并且具有较低的价格，开放的工业标准。

在现代轿车的设计中，目前CAN总线技术在我国汽车工业中的应用尚处于试验和起步阶段，绝大部分的汽车还没有采用汽车总线的设计，因而存在着不少弊端。

随着J1939总线技术不断普及，组合仪表可以实时的获得整车上各个电控单元的每个信号和相关提示、报警信息，尤其是SAE J1939对应用层协议的标准化制定，更加促进了各个模块可以进行标准化模块型设计。且仪表(ICM)相当于车的面孔，驾驶员的眼睛，是驾驶员直接获得整车信息的最佳平台。在组合仪表上实时显示车身故障码是现有技术需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种汽车故障信息显示***及显示方法，以达到在组合仪表上实时显示车身故障码的目的。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种汽车故障信息显示***，包括电控单元、组合仪表，其特征在于所述的多个电控单元通过CAN总线与组合仪表相连接，在组合仪表与CAN总线网络中电控单元各设有一个终端电阻，从而从硬件上实现对组合仪表与各个电控单元的连接。

一种汽车故障信息显示***的显示方法，所述的程序流程部分包括以下步骤：

a)车速比较步骤：当车在运行时，即车速大于程序设定值：仪表获得DTC后，与设计之初定义好的优先级进行比较。若安全级别较高的，需马上在仪表的LCD屏上进行显示，并触发蜂鸣器报警和相关的报警提示灯

b)怠速比较步骤：当车处于怠速状态时如果汽车处于此种状态下3秒钟，仪表实时监测DM1信息。获得相关DTC信息后，在仪表LCD屏上进行显示。

从而实现在组合仪表上实时显示车身故障码的目的。

一种汽车故障信息显示***及显示方法，由于采用上述结构及方法，该***具有以下优点：1、在组合仪表上显示各个电控单元的故障使得驾驶人员能够及时掌握汽车运行情况；2、在汽车高速运行时若电控单元发生故障能够及时提醒驾驶人员避免事故的产生；3、对于低速或者安全级别比较低故障能够暂时忽略从而不影响正常的驾驶。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；

图1为本发明一种汽车故障信息显示***的结构示意图；

图2为本发明一种汽车故障信息显示***的显示方法的主框图；

图3为本发明一种汽车故障信息显示***的显示方法的流程图；

在图1中，1、组合仪表；2、电控单元；3、终端电阻；4、CAN总线。

具体实施方式

如图1所示，一种汽车故障信息显示***及显示方法，包括电控单元2、组合仪表1，其特征在于所述的多个电控单元2通过CAN总线4与组合仪表1相连接，在组合仪表1与CAN总线4网络中的电控单元2各设有一个终端电阻3，从而从硬件上实现对组合仪表与各个电控单元的连接。

CAN总线4由CAN-H、CAN-L、CAN-SHLD导线组成；CAN-H为黄色、CAN-L为绿色。

网段由屏蔽双绞线对组成，允许用分枝短线将每个电控单元2连接到CAN总线4上，不要求每个电控单元2直接接近总线。

SAE J1939汽车内部网络是将许多电控单元2连接成的网络的物理实现。电控单元2的数量受到总线上负荷的限制。根据现有规范对电气参数的规定，在一个给定的网段上，电控单元2的最大数量被限制为30。网段以250Kbps的数据传输速率运行，为防止信号反射，使网段运行对电子信号的影响最小，在总线的每个终端都应连接终端电阻3。

每个部件均有终端电阻(120欧)，终端电阻采用支架安装，以便调整。同时，终端电阻同网络线之间通过跳线相连，以便灵活搭配。

J1939网络可以由一个或多个网段组成，网段间由网络互连电控单元2(如网桥)连接。

电控单元2作为J1939网段上节点，有三种通信方式：

有明确目的地址(包括采用全局目的地址255)的通信方式，采用PDU2格式的广播通信方式。其PF值为240-255，报文从单一或多个源节点传到多个目的地。既采用PDU1也采用PDU2格式的专有通信方式。

250Kbps的数据传输速率意味着每个数据位占400S，一个包含有8个字节数据域的典型报文，其长度是128位(不包括填充位)，大约占0.5ms。而数据域为0个字节的最短的报文有64位长。这意味着网段上每250微秒可能会出现一个新的报文。

作为接收节点的电控单元2，其处理器应该一直能处理(或缓存)多个紧接着的报文。这就要求ECU有一定的RAM空间以及存储转换的处理时间。要求不能因电控单元2硬件或程序的设计限制而导致报文丢失。

***启动后，CAN总线4中的各个***根据SAE J1939-73中定义的DM1帧的处理方式将各个***识别的故障码(DTC)按照定义的发送方式(周期性或仪表主动请求)发送至CAN总线4。仪表从总线获得相关的DTC后，根据DTC码的安全级别以及当时的车速等相关数据判断是否立即显示故障码，且触发特定的故障提醒策略(蜂鸣器蜂鸣、报警灯报警)。可以根据整车的配置决定使用仅显示故障码的段码LCD，还是可显示字符的点阵LCD.

如图2所示，整个***的流程图部分分为：***初始化；程序主循环；仪表程序诊断部分；仪表程序功能部分等几大部分。

a)当车在运行时，即车速大于某个设定值：

仪表获得DTC后，与设计之初定义好的优先级进行比较。若安全级别较高的，需马上在仪表的LCD屏上进行显示，并触发蜂鸣器报警和相关的报警提示灯，已告知驾驶员此时车处于危险状态；若安全级别较低，可暂时忽略，等车停止位移后进入B中判断流程。

b)当车处于怠速状态(程序判断条件：转速大于发动机怠速转速且车速为零)：当车处于此种状态下3秒钟，仪表实时监测DM1信息。获得相关DTC信息后，在仪表LCD屏上进行显示。对于故障个数大于等于2时，我们可以采取循环显示，每5秒刷新一次。

仪表模块自身可以识别的故障码，是需要存储在ROM中的。可以根据安全级别的不同，决定在A模式或B模式进行显示。

因为SAE J1939-73协议中冻结帧DM4或DM25可以提供某个特定的故障产生时车的相关信息，如：车速、转速、水温、胎压等；故可以根据整车总线***的智能化程度，决定仪表是否需要显示相关帮助信息，给后续的检修提供关键的条件。如果需要提供此功能的仪表需要采用点阵LCD，已实现字符显示的功能。

如图3所示，一种汽车故障信息显示***的显示方法，所述的方法包括以下步骤：

步骤101：组合仪表检测DM1帧报文；

步骤102：根据SAE-J1939-73解析报文，获得DTC信息；

步骤103：判断各个电控单元是否出现故障，若判断结果为否则返回步骤(101)；

步骤104：若步骤(103)判断的结果为是则判断车速是否大于预定值或为0；

步骤105：若步骤(104)中判断的车速不大于预定值并且不为0则忽略；

步骤106：若步骤(104)判断的车速大于设定值则判断DTC的安全级别是否高；

步骤107：若步骤(106)判断的结果为不高则忽略；

步骤108：若步骤(106)判断的结果为高则组合仪表根据配置，通过DM4或DM25获得故障产生时车的环境并且进入步骤(109)；

步骤109：在LCD屏上显示故障码或相关文字信息或蜂鸣报警等响应后返回步骤(101)；

步骤110：若步骤(104)判断的车速为0则再判断汽车是否怠速；

步骤111：若步骤(110)判断的结果为是则忽略；

步骤112：若步骤(110)判断的结果为否则组合仪表根据配置，通过DM4或DM25获得故障产生时车的环境并且进入步骤(113)；

步骤113：在LCD屏上5秒循环显示DTC码并返回步骤(101)；

从而实现在组合仪表上实时显示车身故障码的目的。

因为SAE J1939协议的诊断应用层定义非常具体，故此方案可以快速的在任一款J1939总线的整车中实现。仪表模块兼容性能和维护性能均可嘉。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种汽车故障信息显示***，包括电控单元(2)、组合仪表(1)，其特征在于所述的多个电控单元(2)通过CAN总线(4)与组合仪表(1)相连接，在组合仪表(1)与CAN总线(4)网络中电控单元(2)各设有一个终端电阻(3)。

2.一种根据权利要求1所述的汽车故障信息显示***的显示方法，所述的方法包括以下步骤：

a)车速比较步骤：当车在运行时，即车速大于程序设定值：仪表获得DTC后，与设计之初定义好的优先级进行比较。若安全级别较高的，需马上在仪表的LCD屏上进行显示，并触发蜂鸣器报警和相关的报警提示灯

b)怠速比较步骤：当车处于怠速状态时如果汽车处于此种状态下3秒钟，仪表实时监测DM1信息。获得相关DTC信息后，在仪表LCD屏上进行显示。

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