图１测试系统结构图
Ｆｉｇ．１ Ｔｅｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
田
万方数据
２０１４（刀
３．３测试流程设计下线检测界面
用户管理界面 系统配置界面 数据管理界面
统进行初始化，进入下线检测界面，开始汽车故障 诊断。检测流程为 （１）采用Ｗｉｎｄｏｗ认证方式启动检测程序； （２）待测汽车进入检测工位，然后输入引车 员号： （３）检测系统扫描汽车的ＶＩＮ码，根据ＶＩＮ调
ＩＳ０１５７６５协议是在ＣＡＮ总线上实现了
ＣＡＮ），
ＫＷＰ２０００．它把ＫＷＰ２０００应用层的服务移植到 ＣＡＮ总线。参照ＩＳＯ／ＯＳＩ模型，它分为４层：物理层、 数据链路层、网络层、应用层。链路层采用了 ＩＳ０１１８９８—１协议嘲．该协议是对ＣＡＮ２．０Ｂ协议的进 一步标准化；应用层采用了ＩＳ０１５７６５—３协议【６】， 该协议完全兼容基于Ｋ线的应用层协议１４２３０—３． 并加入了ＣＡＮ总线诊断功能组：网络层则采用 ＩＳ０１５７６５—２协议【７１，规定了网络层协议数据单元 （Ｎ—ＰＤＵ）与底层ＣＡＮ数据帧以及上层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。ＩＳ０１５７６５的体系结构如图２
ｏｆ ｔｈｅ Ｃａｒ ｆａｃｔｏｒｙ，ｂｕｔ ｉｔ ｉｓ ｅｘｐｅｎｓｉｖｅ，ｐｏｏｒ ｉｎ ｇｅｎｅｒａｌｉｔｙ
ｄｉａｇｎｏｓｉｓ
ｔｈｅ
ｆａｕｌｔ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ
ｅｘｉｓｔｓ
ａ
ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ
ａｎｄ ｉｎｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ
ｃａｒｒｙ．Ａｌｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅｒｅ
ｃｈｅａｐ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｂｕｔ ｉｔｓ ｐｏｏｒ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｃａｒ
ｕｎｉｔ（ＥＣＵ）
控制器、传感器和执行器等电子器件被越来越 多地运用到汽车上，得益于近年来汽车电子的飞速
收稿日期：２０１４—０２—２５；修订日期：２０１４—０３—０５
发展。由于消费者对车辆的可靠性、安全性、舒适性 的不断追求，使得汽车电控系统变得越来越复杂，
基金项目：国家自然科学基金项目（６１２６３０１３）；桂林电子科技大学研究生教育创新计划资助项目（ｘｊｙｅ２０１２０２４） 作者简介：莫太平（１９７４一），男，副教授，硕士生导师，研究方向为智能控制与模式识别、嵌入式系统及现场总线；蔡习文 （１９８７一），男，硕士研究生，研究方向为企业信息化系统；张明志（１９８８一），男，硕士研究生，研究方向为嵌入式系统。
其中．下线检测模块主要是实现汽车ＥＣＵ的检 测，并将结果保存至数据库。用户管理模块是实现 用户的增加、删除，秘密的变更，权限的修改。系统 配置模块主要是在下线检测前，对系统的配置，包 括标准值的输入和修改，ＶＩＮ和ＥＣＵ的对应关系， 还有底层ＵＳＢ—ＣＡＮ的比特率的设置。数据管理模 块实现数据的查询和统计功能。还有其他功能，如 打印支持，在需要打印的时候，发挥作用。
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．而且兼容
ＩＳ０１４２３０应用层的服务和参数。 本文就是在ＩＳ０１５７６５的基础上，研究和设计
了汽车下线管理系统，该系统通过与待测汽车通
信，读取电控系统的故障码和数据流，来判断下线 汽车的电子器件（包括传感器和执行器）是否正常， 如果不正常，需要进行调整维修．这样能够保证汽 车的质量。最后还要打印测试结果并保存至数据 库，便于以后的跟踪和维护。
３．２
ＵＳＢ—ＣＡＮ通讯设计 上位机通过调用ＵＳＢ—ＣＡＮ提供的ＤＬＬ动态链
接库函数，可实现与底层通信，完全不需要理解ＣＡＮ
帧在ＣＡＮ总线上的传输机制。调用ＶＣＩ—ＯｐｅｎＤｅｖｉｃｅ （）打开设备；连接设备成功后，调用ＶＣＩ＿ＩｎｉｔＣａｎ（）初 始化ＣＡＮ相关参数；上一步完毕之后，通过ＶＣＩ＿Ｓｔａｒｔ ＣＡＮ（）启动ＣＡＮ转换功能，下线检测系统即可与 ＣＡＮ总线进行数据的发送和接收。在接收来自总线 上的数据时，利用ＶＣＩ＿Ｒｅｃｅｉｖｅ（）获取接收缓冲区中
关键词：ＩＳ０１５７６５；ＣＡＮ总线；故障码；数据流；ＥＣＵ 中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标志码：Ａ
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ
Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ＥＣＵ Ｔｅｓｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ
ＭＯ Ｔａｉ—ｐｉｎ９１，ＣＡＩ Ｘｉ—ｗｅｎ２，ＺＨＡＮＧ Ｍｉｎｇ—ｚｈｉｌ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｇｕｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ ５４１００４，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｐｏｐｕｌａｒ，８０ ｔｈｅ ｔｒｏｕｂｌｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｇｕｉｌｉｎ
ｗｉｄｅｌｙ
ｏｎ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ ５４１００４，Ｃｈｉｎａ）
－一＋一一一一彳一一
物理层
ＩＳ０１ １９８－１
图２
Ｆｉｇ．２
ｌＳ０１５７６５体系结构图
ＩＳ０１ ５７６５ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｄｉａｇｒａｍ
３上位机软件设计
３．１功能模块设计 根据需求，可设计出４个功能模块：下线检测 模块、系统配置模块、用户管理模块、数据管理模 块。模块如图３所示。
Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ＆Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ
上 Ｉ下线检测模块
ｌ诊断程序
ｒ≮≤孓≤溯
上 工
用户管理模块 系统配置模块
上
数据管理模块
ｌ数据访问程序ｌ
一
打印支持
图３功能模块图
Ｆｉｇ．３ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍｏｄｕｌｅ
ｄｉａｇｒａｍ
出ＶＳＮ及相应的数据流标准： （４）引车员将检测系统的接口接人车辆诊断接口； （５）持续检测水温，直到水温合格。由于ＥＣＵ中 可能存在一些软故障。这些软故障并不一定是硬件 系统本身的问题，而可能是由于历史的原因而存 在。所以在水温合格后，要首先清除ＥＣＵ的故障码， 而后读取的故障码就可以代表ＥＣＵ电控系统的硬 故障。这些数据可以表明当前的电控系统是否存在 问题： （６）开始诊断，在界面上显示故障码和数据流， 并存储数据至后台数据库： （７）检测完成后，检测系统综合所有信息得出 结论，若检测过程中没有故障码出现，且检测到的 参数值均在合格的范围内，则该辆汽车合格，否则 为不合格，不合格要返回检修。最后还要自动打印 检测结果： （８）检测系统进入下一辆车的检测流程。 检测流程图如图５所示。
自动化ｓ仪表２０１４（７＞
田
万方数据
造成了车内线束剧增和诊断难度不断加大【１１。为此 ＣＡＮ总线应运而生，成为最受欢迎的现场总线之 一，代表汽车车载网络的主流发展方向。由于它具 有成本低、可靠性高、抗干扰能力和实时性强等优 点［ｚｌ，被汽车制造商越来越多地应用于汽车控制、诊 断和通信ｆ３ｌ。因此基于ＣＡＮ总线的故障诊断越来越 重要。为解决故障诊断系统独立于ＣＡＮ网络．造成 系统成本增加和内部网络变得复杂等问题，欧洲汽 车厂商推出一种基于ＣＡＮ总线的诊断系统通信标 准ＩＳ０１５７６５，它以ＩＳ０１４２２９—１定义的服务为基础． 规范了基于ＣＡＮ总线的诊断服务（ＵＤＳ
ｂｅｅｎ
Ｃａｒ．Ｔｈｅ
ｔｅｓｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｔｈｅ Ｂｕｓ；ｄｉａｇｎｏｓｉｓ
ｐｒａｃｔｉｃａｌｉｔｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＩＳ０１５７６５；ＣＡＮ
ｔｒｏｕｂｌｅ ｃｏｄｅ（１ＹｒＣ）；ｄａｔａ
ｓｔｒｅａｍ；ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ
ａ
ａｎｄ ｄａｔａ ｓｔｒｅａｍｓ ｉｎｇ诵ｔｌｌ
ＥＣＵｓ
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ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｗｈｅｔｈｅｒ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ
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ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｉｎ
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ｎｏｒｍａｌ ｓｔａｔｅ ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ
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ＩＳ０１４２２９一Ｉ（ＵＤＳ） 应用层
ＩＳＯｌ５７６５—３
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网络层
ＩＳ０１５７６５—２
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数据链路层
１Ｓ０１ １８９８一ｌ
文章编号：１００１－９９４４（２０１４）０７－００３５—０４
汽车ＥＣＵ测试系统的研究与实现
莫太平１，蔡习文２，张明志１
（１．桂林电子科技大学电子工程与自动化学院，桂林５４１００４；２．桂林电子科技大学计算机科学与工程学院，
桂林５４１００４）
摘要：汽车电子在汽车上应用越来越广泛。ＣＡＮ总线越来越受欢迎。因此基于ＣＡＮ总线的 汽车故障诊断显得越来越重要。传统的故障诊断方法是采用汽车原厂的故障诊断仪，但是 它价格昂贵、通用性差。虽然市面上有价格便宜的国产设备．但是处理能力和存储容量有 限，不能满足汽车下线电控检测要求。为了在汽车下线前，对其电控系统进行检测以确保 汽车的质量，设计和实现了汽车下线检测系统，该系统实现了基于Ｃ＿ＡｊＸｌ总线的诊断标准 ＩＳ０１５７６５，通过与汽车内部的ＥＣＵ进行通信，读取故障码和数据流来判断汽车电控系统是 否处于正常状态，并将结果存入ＳＱＬ／Ｒ．ｔｆｉ库。便于以后的分析和维护。最后该系统进行了实 车测试，测试结果表明该系统的实用性。
１
测试系统结构
根据诊断设备和不同层次结构车载网络的接