基于KWP的AMT手自动一体变速器,AutomatedManualTransmission诊断系统.docVIP

基于KWP2000的AMT诊断系统摘?要??开发了基于KWP2000的AMT(手自动一体变速器，Automated?Manual?Transmission?)[1]诊断系统。通过基于CAN总线的KWP2000，实现了控制器ECU?与诊断平台之间准确、快速、稳定可靠的数据通信。利用CANoe平台，对系统进行了测试。应用表明，设计的方案合理，系统具有工作稳定、硬件成本低、操作简单等优点，可以实际应用推广。 关键词：AMT；汽车电子技术；诊断；KWP2000 1 引言 近几年在汽车故障诊断领域，针对诊断设备和汽车ECU之间的数据交换，各大汽车公司几乎都制订了相关的标准和协议。其中，欧洲汽车领域广泛使用的一种车载诊断协议标准是KWP2000 (Keyword Protocol2000 )，该协议实现了一套完整的车载诊断服务，并且满足E-OBD (European On Board Diagnose)标准。CAN(Controller Area Network)网络[2]由于其非破坏性的网络仲裁机制、较高的通讯速率(可达1M bps)和灵活可靠的通讯方式，在车载网络领域广受青睐，因此，近年来欧洲汽车领域广泛采用了基于CAN总线的KWP2000，即ISO 15765协议[3]。 在汽车行驶过程中微机测取汽车运行状态参数，按存储的最佳换档规律求得最佳档位，通过执行机构控制发动机、离合器和变速器完成换档过程。因为其电子化程度的提高，电子控制系统较为复杂，系统中任何一个元件出了故障，或者出现导线、引脚松脱及接触不良等，都会导致整个系统出现故障。由于这些复杂的系统，使一般人员维修起来非常困难，为了便于维修及提高车辆的安全性，为了快速准确地发现故障，从而开发了一套AMT诊断系统来读取ECU中的故障码和数据，以得到当前AMT电控系统外围设备。 本文所述的AMT诊断系统，通过测量标定平台可以在线编辑修改AMT ECU中的参数，并对其进行实时监测，可以读取AMT开发过程中所出现故障的故障码，并将其清除。该系统稳定、可靠性高、简单易用,可实际应用及推广。 2 基于CAN总线的KWP2000简介 基于CAN总线的KWP2000协议实际上指的就是ISO/WD 15765-1-15765-4，该协议把KWP2000应用层的诊断服务移植到CAN总线上。数据链路层采用了ISO 11898-1协议，该协议是对CAN2.0B协议的进一步标准化和规范化；应用层采用了ISO 15765-3协议，该协议完全兼容基于K线[4]的应用层协议14230-3，并加人了CAN总线诊断功能组；网络层则采用ISO 15765-2协议，规定了网络层协议数据单元与底层CAN数据帧、上层KWP2000服务之间的映射关系，并且为长报文的多包数据传输过程提供了同步控制、顺序控制、流控制和错误恢复功能。其中，地址信息包含：源地址（SA）、目标地址（TA）、目标地址格式（TA_Type）和远程地址（RA）；协议控制信息包含4种帧格式；数据域：KWP2000服务标识符（Service ID）+服务参数[5]。 应用层协议规定了4种服务数据结构，即Service_Name.Request,Service_Name. Indication ,Service_Name.Response和Service_Name.Confirm，分别用于诊断设备(Tester)的服务请求、ECU的服务指示、ECU的服务响应和Tester的服务确认。这些数据结构中包含了地址信息、服务请求ID和服务请求参数等内容。 归纳起来，利用基于CAN的KWP2000的优点如下： （1）CAN总线最大波特率可达1Mbps。 （2）CAN总线采用差分信号传输，抗干扰能力强，信号传输的可靠性高。 （3）基于CAN总线的诊断设备不需要对ECU进行初始化即可进行诊断服务。 （4）CAN数据帧以整帧报文的形式进行发送，应用程序开发者不必管理字节间定时，并 且CAN总线物理层和数据链路层具备完善的错 误检测和错误恢复机制，应用程序不必监视和处理底层通讯错误。 （5）利用CAN总线可构建复杂的网络结构，可跨越网段进行远程诊断,如图1所示。 （6）CAN网络采用非破坏性的仲裁机制，并且仲裁过程由数据链路层完成，当诊断设备采用功能寻址与多个ECU进行通讯时，ECU开发者不必考虑总线访问冲突问题。 （7）CAN总线诊断服务报文最大字节长度 可达4096(12位)，对于长报文的传输，网络层协议还具备标准化和规范化的同步控制、顺 序控制、流控制和错误恢复等功能，具备很高的可靠性、兼容3 AMT诊断系统总体结构 本系统分为两个部分：上位机的液晶显示屏和下位机AMT的ECU。系统总体结构如图2所示。诊断仪ECU采用80C196KC单片机，与AMT的ECU之间CAN通信