專利名稱：一種汽車故障信息顯示系統(tǒng)及顯示方法
一種汽車故障信息顯示系統(tǒng)及顯示方法 涉及領(lǐng)域 本發(fā)明涉及汽車電子及通訊領(lǐng)域，特別涉及一種汽車故障信息顯示系統(tǒng)及顯示方 法。
背景技術(shù)：
在當今的中高檔汽車中都采用了汽車總線技術(shù)。汽車總線為汽車內(nèi)部各種復雜的 電子設(shè)備、控制器、測量儀器等提供了統(tǒng)一數(shù)據(jù)交換渠道。 一些汽車專家認為，就像在20世 紀70年代引入集成電路、80年代引入微處理器一樣，近10年來數(shù)據(jù)總線技術(shù)的引入也將是 汽車電子技術(shù)發(fā)展的一個里程碑。 20世紀90年代以來，汽車上由電子控制單元(ECU)控制的部件數(shù)量越來越多，例 如電子燃油噴射裝置、防抱死制動裝置、安全氣囊裝置、電控門窗裝置、主動懸架等等。隨 著集成電路和單片機在汽車上的廣泛應(yīng)用，車上的ECU數(shù)量越來越多。因此，一種新的概 念一車上控制器局域網(wǎng)絡(luò)CAN (Controller AreaNetwork)的概念也就應(yīng)運而生了。 CAN最 早是由德國BOSCH公司為解決現(xiàn)代汽車中的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一 種數(shù)據(jù)通信協(xié)議，按照ISO有關(guān)標準，CAN的拓撲結(jié)構(gòu)為總線式，因此也稱為CAN總線。
CAN協(xié)議中每一幀的數(shù)據(jù)量都不超過8個字節(jié)，以短幀多發(fā)的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高 實時性；CAN總線的糾錯能力非常強，從而提高數(shù)據(jù)的準確性；同時CAN總線的速率可達到 1M bit/s，是一個真正的高速網(wǎng)絡(luò)?？傊?，將CAN總線應(yīng)用在汽車中使用有很多優(yōu)點用低 成本的雙絞線電纜代替了車身內(nèi)昂貴的導線，并大幅度減少了用線數(shù)量，提高可行性，安全 性、降低成本；具有快速響應(yīng)時間和高可行性，并適合對實時性要求較高的應(yīng)用如剎車裝置 和氣囊，控制平臺、信息平臺、駕駛平臺的互連基礎(chǔ)；CAN芯片可以抗高溫和高噪聲，并且具 有較低的價格，開放的工業(yè)標準。 在現(xiàn)代轎車的設(shè)計中，目前CAN總線技術(shù)在我國汽車工業(yè)中的應(yīng)用尚處于試驗和
起步階段，絕大部分的汽車還沒有采用汽車總線的設(shè)計，因而存在著不少弊端。 隨著J1939總線技術(shù)不斷普及，組合儀表可以實時的獲得整車上各個電控單元的
每個信號和相關(guān)提示、報警信息，尤其是SAE J1939對應(yīng)用層協(xié)議的標準化制定，更加促進
了各個模塊可以進行標準化模塊型設(shè)計。且儀表(ICM)相當于車的面孔，駕駛員的眼睛，是
駕駛員直接獲得整車信息的最佳平臺。在組合儀表上實時顯示車身故障碼是現(xiàn)有技術(shù)需要
解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種汽車故障信息顯示系統(tǒng)及顯示方法，以 達到在組合儀表上實時顯示車身故障碼的目的。 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種汽車故障信息顯示系統(tǒng)，包括電 控單元、組合儀表，其特征在于所述的多個電控單元通過CAN總線與組合儀表相連接，在組 合儀表與CAN總線網(wǎng)絡(luò)中電控單元各設(shè)有一個終端電阻，從而從硬件上實現(xiàn)對組合儀表與各個電控單元的連接。 —種汽車故障信息顯示系統(tǒng)的顯示方法，所述的程序流程部分包括以下步驟
a)車速比較步驟當車在運行時，即車速大于程序設(shè)定值儀表獲得DTC后，與設(shè) 計之初定義好的優(yōu)先級進行比較。若安全級別較高的，需馬上在儀表的LCD屏上進行顯示， 并觸發(fā)蜂鳴器報警和相關(guān)的報警提示燈 b)怠速比較步驟當車處于怠速狀態(tài)時如果汽車處于此種狀態(tài)下3秒鐘，儀表實 時監(jiān)測DM1信息。獲得相關(guān)DTC信息后，在儀表LCD屏上進行顯示。
從而實現(xiàn)在組合儀表上實時顯示車身故障碼的目的。 —種汽車故障信息顯示系統(tǒng)及顯示方法，由于采用上述結(jié)構(gòu)及方法，該系統(tǒng)具有 以下優(yōu)點1、在組合儀表上顯示各個電控單元的故障使得駕駛?cè)藛T能夠及時掌握汽車運行 情況；2、在汽車高速運行時若電控單元發(fā)生故障能夠及時提醒駕駛?cè)藛T避免事故的產(chǎn)生； 3、對于低速或者安全級別比較低故障能夠暫時忽略從而不影響正常的駕駛。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明；
圖1為本發(fā)明一種汽車故障信息顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明一種汽車故障信息顯示系統(tǒng)的顯示方法的主框圖；
圖3為本發(fā)明一種汽車故障信息顯示系統(tǒng)的顯示方法的流程圖；
在圖1中，1、組合儀表；2、電控單元；3、終端電阻；4、CAN總線。
具體實施例方式
如圖1所示，一種汽車故障信息顯示系統(tǒng)及顯示方法，包括電控單元2、組合儀表 l，其特征在于所述的多個電控單元2通過CAN總線4與組合儀表1相連接，在組合儀表1 與CAN總線4網(wǎng)絡(luò)中的電控單元2各設(shè)有一個終端電阻3，從而從硬件上實現(xiàn)對組合儀表與 各個電控單元的連接。CAN總線4由CAN-H、 CAN-L、 CAN-SHLD導線組成；CAN-H為黃色、CAN-L為綠色。
網(wǎng)段由屏蔽雙絞線對組成，允許用分枝短線將每個電控單元2連接到CAN總線4 上，不要求每個電控單元2直接接近總線。 SAE J1939汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是將許多電控單元2連接成的網(wǎng)絡(luò)的物理實現(xiàn)。電控單 元2的數(shù)量受到總線上負荷的限制。根據(jù)現(xiàn)有規(guī)范對電氣參數(shù)的規(guī)定，在一個給定的網(wǎng)段 上，電控單元2的最大數(shù)量被限制為30。網(wǎng)段以250Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率運行，為防止信號 反射，使網(wǎng)段運行對電子信號的影響最小，在總線的每個終端都應(yīng)連接終端電阻3。
每個部件均有終端電阻(120歐)，終端電阻采用支架安裝，以便調(diào)整。同時，終端 電阻同網(wǎng)絡(luò)線之間通過跳線相連，以便靈活搭配。 J1939網(wǎng)絡(luò)可以由一個或多個網(wǎng)段組成，網(wǎng)段間由網(wǎng)絡(luò)互連電控單元2(如網(wǎng)橋) 連接。 電控單元2作為J1939網(wǎng)段上節(jié)點，有三種通信方式 有明確目的地址(包括采用全局目的地址255)的通信方式，采用PDU2格式的廣 播通信方式。其PF值為240-255，報文從單一或多個源節(jié)點傳到多個目的地。既采用PDU1也采用PDU2格式的專有通信方式。 250Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率意味著每個數(shù)據(jù)位占400S， 一個包含有8個字節(jié)數(shù)據(jù)域
的典型報文，其長度是128位(不包括填充位)，大約占0.5ms。而數(shù)據(jù)域為O個字節(jié)的最
短的報文有64位長。這意味著網(wǎng)段上每250微秒可能會出現(xiàn)一個新的報文。 作為接收節(jié)點的電控單元2，其處理器應(yīng)該一直能處理(或緩存)多個緊接著的報
文。這就要求ECU有一定的RAM空間以及存儲轉(zhuǎn)換的處理時間。要求不能因電控單元2硬
件或程序的設(shè)計限制而導致報文丟失。 系統(tǒng)啟動后，CAN總線4中的各個系統(tǒng)根據(jù)SAE J1939-73中定義的DM1幀的處理 方式將各個系統(tǒng)識別的故障碼(DTC)按照定義的發(fā)送方式(周期性或儀表主動請求)發(fā)送 至CAN總線4。儀表從總線獲得相關(guān)的DTC后，根據(jù)DTC碼的安全級別以及當時的車速等 相關(guān)數(shù)據(jù)判斷是否立即顯示故障碼，且觸發(fā)特定的故障提醒策略(蜂鳴器蜂鳴、報警燈報 警)?？梢愿鶕?jù)整車的配置決定使用僅顯示故障碼的段碼LCD，還是可顯示字符的點陣LCD.
如圖2所示，整個系統(tǒng)的流程圖部分分為系統(tǒng)初始化；程序主循環(huán)；儀表程序診 斷部分；儀表程序功能部分等幾大部分。
a)當車在運行時，即車速大于某個設(shè)定值 儀表獲得DTC后，與設(shè)計之初定義好的優(yōu)先級進行比較。若安全級別較高的，需馬 上在儀表的LCD屏上進行顯示，并觸發(fā)蜂鳴器報警和相關(guān)的報警提示燈，已告知駕駛員此 時車處于危險狀態(tài)；若安全級別較低，可暫時忽略，等車停止位移后進入B中判斷流程。
b)當車處于怠速狀態(tài)(程序判斷條件轉(zhuǎn)速大于發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速且車速為零) 當車處于此種狀態(tài)下3秒鐘，儀表實時監(jiān)測DM1信息。獲得相關(guān)DTC信息后，在儀表LCD屏 上進行顯示。對于故障個數(shù)大于等于2時，我們可以采取循環(huán)顯示，每5秒刷新一次。
儀表模塊自身可以識別的故障碼，是需要存儲在ROM中的。可以根據(jù)安全級別的 不同，決定在A模式或B模式進行顯示。 因為SAE J1939-73協(xié)議中凍結(jié)幀DM4或DM25可以提供某個特定的故障產(chǎn)生時車 的相關(guān)信息，如車速、轉(zhuǎn)速、水溫、胎壓等；故可以根據(jù)整車總線系統(tǒng)的智能化程度，決定 儀表是否需要顯示相關(guān)幫助信息，給后續(xù)的檢修提供關(guān)鍵的條件。如果需要提供此功能的 儀表需要采用點陣LCD，已實現(xiàn)字符顯示的功能。 如圖3所示，一種汽車故障信息顯示系統(tǒng)的顯示方法，所述的方法包括以下步驟 步驟101 :組合儀表檢測DM1幀報文； 步驟102 :根據(jù)SAE-J1939-73解析報文，獲得DTC信息； 步驟103 :判斷各個電控單元是否出現(xiàn)故障，若判斷結(jié)果為否則返回步驟(101);
步驟104 :若步驟(103)判斷的結(jié)果為是則判斷車速是否大于預(yù)定值或為0 ;
步驟105 :若步驟(104)中判斷的車速不大于預(yù)定值并且不為0則忽略；
步驟106 :若步驟(104)判斷的車速大于設(shè)定值則判斷DTC的安全級別是否高；
步驟107 :若步驟(106)判斷的結(jié)果為不高則忽略； 步驟108 :若步驟(106)判斷的結(jié)果為高則組合儀表根據(jù)配置，通過DM4或匿25獲 得故障產(chǎn)生時車的環(huán)境并且進入步驟(109); 步驟109 :在LCD屏上顯示故障碼或相關(guān)文字信息或蜂 報警等響應(yīng)后返回步驟 (101);
步驟110 :若步驟(104)判斷的車速為0則再判斷汽車是否怠速；
步驟111 :若步驟(110)判斷的結(jié)果為是則忽略； 步驟112 :若步驟(110)判斷的結(jié)果為否則組合儀表根據(jù)配置，通過DM4或匿25獲 得故障產(chǎn)生時車的環(huán)境并且進入步驟(113); 步驟113 :在LCD屏上5秒循環(huán)顯示DTC碼并返回步驟(101);
從而實現(xiàn)在組合儀表上實時顯示車身故障碼的目的。 因為SAE J1939協(xié)議的診斷應(yīng)用層定義非常具體，故此方案可以快速的在任一款 J1939總線的整車中實現(xiàn)。儀表模塊兼容性能和維護性能均可嘉。 上面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實現(xiàn)并不受上述方式 的限制，只要采用了發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進直接應(yīng)用于 其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種汽車故障信息顯示系統(tǒng)，包括電控單元(2)、組合儀表(1)，其特征在于所述的多個電控單元(2)通過CAN總線(4)與組合儀表(1)相連接，在組合儀表(1)與CAN總線(4)網(wǎng)絡(luò)中電控單元(2)各設(shè)有一個終端電阻(3)。
2. —種根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車故障信息顯示系統(tǒng)的顯示方法，所述的方法包括以 下步驟a) 車速比較步驟當車在運行時，即車速大于程序設(shè)定值儀表獲得DTC后，與設(shè)計之 初定義好的優(yōu)先級進行比較。若安全級別較高的，需馬上在儀表的LCD屏上進行顯示，并觸 發(fā)蜂鳴器報警和相關(guān)的報警提示燈b) 怠速比較步驟當車處于怠速狀態(tài)時如果汽車處于此種狀態(tài)下3秒鐘，儀表實時監(jiān) 測DM1信息。獲得相關(guān)DTC信息后，在儀表LCD屏上進行顯示。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車故障信息顯示系統(tǒng)及顯示方法，包括電控單元、組合儀表，其特征在于所述的多個電控單元通過CAN總線與組合儀表相連接，在組合儀表與CAN總線網(wǎng)絡(luò)中電控單元各設(shè)有一個終端電阻；由于采用上述結(jié)構(gòu)及方法，該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點1、在組合儀表上顯示各個電控單元的故障使得駕駛?cè)藛T能夠及時掌握汽車運行情況；2、在汽車高速運行時若電控單元發(fā)生故障能夠及時提醒駕駛?cè)藛T避免事故的產(chǎn)生；3、對于低速或者安全級別比較低故障能夠暫時忽略從而不影響正常的駕駛。
文檔編號B60Q9/00GK101700758SQ20091018507
公開日2010年5月5日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者陳澤堅 申請人:埃泰克汽車電子(蕪湖)有限公司