中国商用车发动机CAN通讯规范Word文档下载推荐.docx
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7.2.4.诊断连接器25
7.2.5.参数监视要求25
7.2.6.诊断故障代码定义25
7.2.7.诊断参数组(PG)定义26
7.2.8.当前诊断故障代码(DM1)发送方式的说明28
8车用电控柴油机常用CAN报文的定义28
8.1概述28
发送报文汇总列表28
接收报文汇总列表30
8.2CAN发送报文(Tx–车辆应用层)31
CAN发送报文(续表1)32
CAN发送报文(续表2)33
CAN发送报文(续表3)34
CAN发送报文(续表4)35
CAN发送报文(续表5)36
CAN发送报文(续表6)37
CAN发送报文(续表7)38
CAN发送报文(续表8)39
CAN发送报文(续表9)40
CAN发送报文续表10)41
8.3CAN接收报文(Rx–车辆应用层)42
CAN接收报文(续表1)43
CAN接收报文(续表2)44
CAN接收报文(续表3)45
CAN接收报文(续表4)46
CAN接收报文(续表5)47
CAN接收报文(续表6)48
CAN接收报文(续表7)49
CAN接收报文(续表8)50
9柴油机SCR后处理控制器常用CAN报文的定义50
SCR后处理控制器发送报文列表50
SCR后处理控制器接收报文列表50
SCR系统发送报文及参数51
SCR系统CAN接收报文及参数(只列出柴油机常用CAN报文中没有的)56
10柴油机电控系统诊断应用常用SPN,FMI58
11SCR后处理系统故障列表(参考)71
前言
CAN通讯协议和报文标准参考参考文献[1],[2],[3]和[4],本文介绍的协议和特征符合OSI标准。
本标准的附录A、附录B都是规范性附录。
本标准由广西玉柴机器股份有限公司工程研究院提出。
本标准主要起草单位:
广西玉柴机器股份有限公司工程研究院。
本标准主要起草人:
。
本标准于200x年xx月xx日首次发布。
1范围
本规范规定了CAN通讯规范。
本规范适用于CAN通讯在基于发动机/车辆中的不同电控单元之间传递、交换消息/指令的应用。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
SAEJ1939
3术语和层的分类
3.1术语的英文和缩写符合表1的规定。
表1
术语
缩写
英文
自动变速箱
AT
AutomaticTransmission
巡航控制
CRS
Cruisecontrol
驱动系缓速器
DR
DrivelineRetarder
电控刹车系统
EBS
ElectronicBrakingSystem
电控发动机控制器
EEC
ElectronicEngineController
转速表
TCO
Tachograph
车辆智能中心
VIC
VehicleIntelligenceCentre
排气缓速器
XR
ExhaustRetarder
高字节
MSB
MostSignificantByte
低字节
LSB
LeastSignificantByte
应答
ACK
广播公告消息
BAM
控制器局域网
CAN
循环冗余码校验
CRC
清除发送
CTS
目标地址
DA
数据长度码
DLC
数据页
DP
帧结束
EOF
标识符
ID
标识符扩展位
IDE
逻辑链路控制
LLC
最低有效字节或位
介质访问控制
MAC
制造商
MF
最高有效字节或位
禁用
NA
否定
NACK
优先级
P
协议数据单元
PDU
表1(续)
PDU格式
PF
参数组编号
PGN
特定PDU
PS
群扩展
GE
保留
R
远程传输请求
RTR
源地址
SA
帧起始
SOF
代用远程请求
SRR
传输协议
TP
持续时间
Th
响应时间
Tr
未定义
un
注:
本规范中未提及的术语或定义按SAEJ1939标准。
3.2层的分类
a)物理层
b)数据链路层
c)应用层
应用层分为两个子集:
1)车辆应用层
2)诊断应用层
其中一些应用层报文(特殊的和全局的请求)使用数据传输协议。
4对物理层的定义
CAN物理层的定义参照参考文献[5]和[6]
I.网络拓扑结构(参照参考文献[5])
根据参考文献[6],CAN总线的拓扑结构如图1:
图1
II.终端电阻参数按表2(参照参考文献[5])
表2
参数
符号
最小值
额定值
最大值
单位
条件
电阻
RL
110
120
130
欧
最小功耗400毫瓦
自感系数
1
微亨
III.CAN总线网络拓扑参数按图2和表3。
图2
表3
总线长
L
40
m
节点分支长
S
节点分支点距离
d
0.1
终端电阻到第一节点距离
d0
5功能表
下图为不同控制器或功能模块集成于同一CAN总线通讯网络的示例。
以下表4目标地址均按照SAE标准定义:
表4
装置
Hex
Dec
0x00
发动机控制单元
0x03
3
传动系统控制单元(变速箱)
0x0B
11
电控刹车系统(EBS)
0x0F
15
发动机缓速器
0x10
16
驱动系统缓速器
0x17
23
仪表
0x21
33
车身
0x24
36
PTO
0x27
39
0x29
41
0x2B
43
车载诊断系统
0xEE
238
0xF9
249
故障诊断-售后服务工具
6对数据链路层的定义
数据链路层的定义,遵循CAN2.0B(参见文献[1])和SAEJ1939/21(参见文献[2])要求:
∙29-标识符
∙扩展数据帧
∙250k比特/秒
数据链路层跨越物理层连接,提供稳定的数据传输。
其中包括在发送CAN数据帧中的必要同步,顺序控制,纠错控制和流控制。
流控制是以统一的消息帧格式实现的。
6.1消息/帧格式
消息格式需适应CAN网络的要求变化。
CAN规范参见1991年9月的“CAN规范2.0版B部分”。
需要指出的是,当CAN规范和SAEJ1939有差异之处时,参照SAEJ1939。
CAN文档规定,在消息路由选择中不使用节点地址。
某些CAN网络中正确的应用并不一定适用于SAEJ1939。
SAEJ1939网络定义中规定,节点寻址是用来防止多节点使用同样的CAN网络标识符字段(见SAEJ1939)。
许多SAEJ1939中的附加要求在CAN网络中并没有规定。
“CAN2.0B”包括两种消息格式的规范,标准帧和扩展帧。
“CAN2.0B”的兼容性意味着通过使用不同的帧格式位码,保证二者能同时在同一网络中使用。
就此而言,SAEJ1939也能够自适应这两种CAN数据帧格式。
但是,SAEJ1939只使用扩展帧格式全面定义了标准化的通信。
所有标准帧格式消息都按照本文档中定义的规则作为专用消息使用。
因此,SAEJ1939设备必须使用扩展帧格式。
标准帧格式消息可以在网络中存在,但只能以本文档所描述的方式。
标准帧设备不响应网络管理消息,不支持标准化通信。
如图3所示,CAN数据帧被分成不同的域。
但CAN标准帧和扩展帧格式消息对于仲裁域和控制域中位的编号和功能定义有所不同。
CAN标准帧消息如A所示,其在仲裁域含有11位标识符。
CAN扩展帧消息如B所示,其在仲裁域含有29位标识符。
SAEJ1939已更进一步的定义了CAN数据帧格式中仲裁域的标识符位。
该定义见表5。
SAEJ1939消息帧格式(“CAN2.0B”扩展帧格式)
CAN扩展帧的格式如图3所示,包含一个单一的协议数据单元(PDU)。
PDU包含7个预定义的域。
这些域由应用层提供的信息决定,包括优先级、保留位、数据页、PDU格式、特定PDU(目标地址、群扩展或专用)、源地址和数据域。
PDU将被分组封装在一个或多个CAN数据帧中,通过物理介质传输到其他网络设备。
SAEJ1939支持的开放系统互连(OSI)模型如图4所示。
需要注意的是,某些参数组定义要求使用一个以上的CAN数据帧来发送消息。
A.CAN标准帧格式
B.CAN扩展帧格式
图3—CAN数据帧
节点1节点5
一个或多个CAN数据帧
物理层
数据链路
逻辑链接控制
网络层
一个或多个PDU
应用层
优先级,R,DP,PF,SA,数据
定义:
R是保留位,DP是数据页,PF是PDU格式,PS是特定PDU,SA是源地址
图4—OSI在SAEJ1939中的应用
表5—SAEJ1939和CAN的仲裁域与控制域的对照表
29位标识符
SAEJ1939
帧位位置
11位标识符
SAEJ19391)
SOF2)
ID28
P3
2
ID11
ID27
P2
ID10
ID26
P1
4
ID9
ID25
R1
5
ID8
SA8
ID24
6
ID7
SA7
ID23
PF8
7
ID6
SA6
ID22
PF7
8
ID5
SA5
ID21
PF6
9
ID4
SA4
ID20
PF5
10
ID3
SA3
ID19
PF4
ID2
SA2
ID18
PF3
12
ID1
SA1
SRR(r)
SRR2)
13
RTR(x)
IDE(r)
IDE2)
14
IDE(x)
RTR2)(d)
ID17
PF2
r0
ID16
PF1
DLC4
ID15
PS8
17
DLC3
ID14
PS7
18
DLC2
ID13
PS6
19
DLC1
ID12
PS5
20
PS4
21
PS3
22
PS2
PS1
24
25
26
27
28
29
30
31
ID0
32
RTR2)(d)
r1
r12)
34
r0
r02)
35
37
38
1)专用11位标识符的要求格式。
2)在CAN中定义的位,在SAEJ1939中定义不变。
SOF-帧起始位P#-SAEJ1939优先级位#n
ID##-标识位#nR#-SAEJ1939保留位#n
SRR-代用远程请求SA#-SAEJ1939目标地址#n
RTR-远程传输请求位DP-SAEJ1939数据页
IDE-标识符扩展位PF#-SAEJ1939PDU格式位#n
r#-CAN保留位PS#-SAEJ1939特定PDU位#n
DLC#-数据长度码位#n
(d)-显性位
(r)-隐性位
(x)-消息状态位
表5分别描述了CAN网络的29位标识符、SAEJ1939的29位标识符、CAN网络的11位标识符和SAEJ1939的11位标识符中的仲裁域和控制域。
每个SAEJ1939位分配的详细定义见定义SAEJ1939协议数据单元的部分(见5.2)。
本文档对CAN数据帧从位1到位8逐一定义。
字节1的最高位(位8)是紧接着DLC域发送的第一位,字节8的最低位(位1)是最后发送的数据位,紧接着的是CRC域。
参数组编号(PGN)
在CAN数据帧的数据域中需要指明参数组时,PGN是表示成24位。
PGN是一个24位的值,包括以下要素:
保留位、数据页位、PDU格式域(8位)和群扩展域(8位)。
各个位转化到PGN的过程如下。
若PF值小于240(F016),PGN的低字节置0。
注意:
用本文档规定的范例,并非全部131,071种组合都可用于分配(计算如下:
2页*[240+(16*256)]=8,670)。
见SAEJ1939附录A,可查现行的最新分配。
参见PGN表,表6,位和其相应的十进制转化。
“CAN2.0B”标准帧格式消息的SAEJ1939支持
SAEJ1939网络中的控制器支持CAN标准帧(11位标识符)消息格式。
虽然与SAEJ1939消息结构不兼容,但为了协调这两种格式的共存,在最低层次做了定义。
此最低层次定义允许使用此格式的设备与其他设备不发生干扰。
CAN标准帧格式消息是用来专用的。
参见表5,11位标识符功能分析如下:
最高三位用作优先级位,最低八位定义PDU的源地址。
优先级位的定义见5.2.1。
源地址在源地址表中定义(见SAEJ1939)
标准帧和扩展帧试图同时访问总线时可能产生错误的总线仲裁。
源地址(SA)在标准帧消息中较扩展帧消息中
有相对较高的优先级。
含有11位标识符的消息(标准帧)含有源地址,其优先级比含有保留位、数据页位和
PF的29位标识符消息(扩展帧)高。
三位优先级位是用来实现正确的总线仲裁的。
SAEJ1939只用扩展帧格式全面定义了标准化通信。
遵循“CAN2.0A”规范的硬件不能用扩展帧通
信,因此不能适用于此网络。
表6—参数组编号(PGN)范例
组成部分
PGN(MSB)
PGN(LSB)
Byte1
Byte2
Byte3
在CAN数据帧中第三发送
在CAN数据帧中第二发送
在CAN数据帧中首先发送
EDP
可分配PG的数目
累加的PG数目
SAE或制造商分配
s8-3
2
1
s8-1
Dec10
Hex16
0
00000016
SAE
239
238
60928
00EE0016
61184
00EF0016
240
制造商
61440
00F00016
3840
254
255
65279
00FEFF16
4080
65280
00FF0016
256
65535
00FFFF16
4336
1
65536
01000016
4575
126464
01EE0016
126720
01EF0016
4576
126976
01F00016
4096
131071
01FFFF16
8672
TOTALS
6.2协议数据单元(PDU)
应用层和(或)网络层规定了一系列以协议数据单元形式存在的消息。
协议数据单元定义了一个框架,用来组织那些对于每个要发送的CAN数据帧都具有重要意义的消息。
SAEJ1939协议数据单元由七部分组成,分别是优先级,保留位,数据页,PDU格式,特殊PDU(可作为目标地址、组扩展或专用),源地址和数据域。
PDU将被分组封装在一个或多个CAN数据帧中,通过物理介质传送到其他网络设备。
每个CAN数据帧只可能有一种PDU。
需要指出的是,某些参数组编号定义需要多个CAN数据帧才能发送相应的数据。
某些CAN数据帧的域不是在PDU中定义,因为它们完全由CAN规范决定,对OSI数据链路层以上的层是不可见的。
它包括SOF,SRR,IDE,RTR,控制域部分,CRC域,ACK域和EOF域。
这些域由CAN协议定义的,SAEJ1939不能修改。
这七个PDU域如图5所示。
PDU中的每一段在后继的章节中定义。
定义:
P是优先级,R是保留位,DP是数据页,PF是PDU格式,PS是特定PDU,SA是源
地址
图5—协议数据单元(PDU)
6.2.1优先级(P)
这三位仅在总线传输中用来优化消息延迟,接收机必须对其做全局屏蔽(即忽略)。
消息优先级可从最高0(0002)设置到最低7(1112)。
所有控制消息的缺省优先级是3(1102)。
其他所有信息、专用、请求和ACK消息的缺省优先级是6(1102)。
当定义新的参数组编号,或总线上通信量变化时,优先级可以升高或降低。
当消息被添加到应用层,将给出一个推荐的优先级。
虑及OEM应能对网络做相应调整,优先级域应当是可重编程的。
6.2.2保留位(R)
SAE保留此位以备今后开发使用。
不能将此位与CAN保留位混淆。
所有消息应在传输中将SAE保留位置0。
今后新的定义可能扩展PDU格式域,定义新的PDU格式,扩展优先级段或增长地址空间。
6.2.3数据页(DP)
数据页位选择参数组描述的辅助页。
在分配页一的PGN之前,先分配完页零的可用PGN。
6.2.4PDU格式(PF)
PDU格式是一个确定PDU格式的8位构成的域,也是一个确定数据域对应参数组编号的域。
参数组编号除用来确定或标识命令、数据、某些请求、确认和否定之外,还可确定或标识那些要求一个或多个CAN数据帧通信的信息。
若消息长于8字节,必须将消息分组封装发送(见5.10)。
如消息长小等于8字节,则使用单个CAN数据帧。
参数组编号可以对应是一个或多个参数,这里参数是指如发动机转速之类的数据。
尽管参数组编号标识也能被用来作为一个参数,我们推荐对多参数进行组合以利用数据域的全部8字节。
两种专有参数组编号的定义已经建立起来,来确保PDU1和PDU2两种格式的使用。
专有信息的意义因制造商而异。
例如,即使两个不同的发动机使用同一个源地址,制造商A的专用通信极可能与制造商B不同。
6.2.5特定PDU(PS)
特定PDU是一个8位域,它的定义取决于PDU格式,根据PDU格式它可能是目标地址或者群扩展。
若PDU格式(PF)段的值小于240,特定PDU段是目标地址。
若PF
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- 中国 商用 发动机 CAN 通讯 规范