ＡＵＴｏ ＰＡＲＴＳ Ｉ 基于ＬａｂＶＩ ＥＷ和ＣＡＮ总线的汽车发动机检测系统 王昊 吴勇 １山东信息职业技术学院 山东省潍坊市２６１０６１ ２．山东海事职业学院 山东省潍坊市２６１ １０８ 摘要： 本文介绍了利用成熟的ＣＡＮ总线通信设备，连接便携式ＰＣ机与车载ＯＢＤ诊断接口建立通信，借助 ＬａｂＶＩＥＷ虚拟仪器软件开发平台设计出汽车发动机检测系统，实现汽车发动机运行数据的动态显示，可以 满足汽车检测相关专业教学的需求 关键词： ＣＡＮ总线；车裁诊断；ＬａｂＶＩＥＷ；汽车发动机检测 １ 引言 传统的汽车故障诊断方法借助“看、 听、摸、嗅”等手段，配合基本的检测设 备，只能大致地确定汽车的性能状况，对故 障的检测主要依赖于技术人员的经验判断。 现代汽车装备了大量的电子元件，可以实 时、动态地对发动机运行状况进行检测，催 生出现代化的汽车检测诊断方法。本文从职 信号，通过ＣＡＮ数据采集卡采集汽车ｃＡＮ 数据并通过ＵＳＢ接口传输到ＰＣ机，本文选 用的是珠海创芯光电科技有限公司生产的 ＣＡＮａｌｙｓｔ—Ｉ１分析仪。它配备了２个通道 ＣＡＮ接口，支持ＣＡＮ２．０Ａ和ＣＡＮ２．０Ｂ协 总线实时数据，利用Ｕ ＳＢ接口传递到ＰＣ 机，经过分析，借助于Ｌａｂｖｉｅｗ虚拟仪器软 件进行系统登录，数据显示等功能硬件连接 如图１所示。 议，支持标准帧和扩展帧 通过ＵＳＢ接Ｉ：１连 接电脑，便可以实现数据的获取与传输。 数据采集卡用来采集汽车ＣＡＮ总线的 业院校的教学实际出发，借助成熟的ＣＡＮ总 线分析仪，利用ＬａｂＶＩＥｗ虚拟仪器平台开发 出一套汽车发动机在线检测系统，具有一定 的教学应用价值。 表１ 基于ＯＳＩ模型汽车ＣＡＮ总线各层的诊断协议 应用层 ＩＳＯ １５７６５．．３ ＩＳＯ １５ｏ３１—５ ２基于ＣＡＮ通信的车载诊断协议 为ｌｒ便于对车辆排放进行检测，汽车车 表示层 会话层 传输层 无 无 无 无 无 无 载诊断（ＯＢＤ）系统中对基于ＣＡＮ总线的 网络各层所使用的标准进行了规定，如表１ 所示。 网络层 数据链蹈层 物理匿 ｌＳＯ １６７６５－２ ＩＳＯ １１９８９—１ ＩＳＯ １１８９８—１ ＩＳＯ １５７６５－４ ｌＳＯ １５７６５—４ ｌＳＯ １５７６５—４ 本课题所设计的汽车发动机测控教学系 统主要借助于通用ＯＢＤ诊断协议中的应用层 协议Ｕ￣ＩＳＯ １５０３ｌ＿５协议，实现汽车在线检测 与故障诊断模块。 ３汽车发动机检测系统硬件选取与实现 本课题改计开发的汽车发动机测控系统 使用ＣＡＮａｌｙｓｔ一１１分析仪采集卡采集４Ｇ１５Ｔ 型发动机各传感器征运行过程巾产生的各种 Ｂｉｌｌ 硬件连接示意图 传感器 １５０ ＡＵＴＯＴＩＭＥ ＡＵＴｏ ＰＡＲＴＳ ｌ ， 王 ，．ｊｑｅ，ｉ ＾·ｗｗｗ ＣｌｌｌｌＵｌ（ｔｌｉｌｌｌｅ ＣＯＦＩ１ ４基于ＬａｂＶＩＥＷ的发动机检测系统 软件设计 为了能动态检测发动机运行时的各项数 据，本程序主要设计ｒ设备的打开与初始 图２ ＣＡＮ响应报文数据接收与显示程序框图 化，发送请求报文，接收响应报文并处理显 示这三个部分。为了与ＣＡＮａｌｙｓｔ—Ｉ１分析仪的 硬件配置相结合，在软件设计时主要是采用 调用库函数节点的方法来实现。首先要调用 设备打开与初始化函数，使ｃＡＮ分析仪工作 井将相应通道初始化。 Ｃ Ａ Ｎ总线通信中，请求报文最 终是以数组的方式来发送的，所以采用 ＬａｂＶＩＥｗ的创建数组函数来创建ＣＡＮ报 文。按照ＣＡＮ报文的格式来创建数组， ＶＣＩ—ＣＡＮ—ＯＢＪ结构体总共是２４个字节， 每个字节长度是８位，其中只有Ｄａｔａ中的８ 个字节是请求报文的内容。将创建的数组经 过Ｖ ｃ１一Ｔｒａｎｓｍｉｔ函数进行发送，使用ＶＣＩ— Ｒｅｃｅｉｖｅ函数从指定的设备ＣＡＮ通道的接收 缓冲区中读取数据。 对于获取到的数据．首先对其ＩＤ进行判 图３汽车发动机测控系统实时监测系统 运行界面 车发动机运行鞭螺噩示 …、’ ｌ嘲啊‘ … 参考文献： …廖发良．汽车电子控制技术ＩＭ１．上海：上 Ｊｍ－■一‘■“ 蕾 珊一 … … 海交通大学出版社，２（１１４． ［２］刘春晖．汽车车载网络技术详解北京： Ｊ 丁． ｔ １…‘． １ ” 。 刮 ．．机械工业出版社，２【）１４ ｆ３】任博．基于ＣＡＮ总线的ＯＢＤ系统的研究 口ｈｎｍ ¨ 定，通常ＥＣＵ返回的地址为“０ｘ７Ｅ８”。然 麓 ｎ自荷 ＊０％ ＊ 后使用索引数组函数将指定ＩＤ的数据进行拆 分，拆分为８个字节 大部分ＯＢＤ指令长度只 有一个字节或２个字节。使用条件结构对响应 报文的ＰＩＤ代码进行判定，然后提取相应字 节的数据进行不同的显示。以ＰＩＤ ０Ｃ为例， 其代表发动机转速的数据，住报文数据第３、 ４字节表示发动机转速的数值，换算关系为 （（Ａ＊２５６）＋Ｂ）／４。 船嘲瞄滞 （‘［钼ｌ，ａ 朋瞵自■ Ｃ 姐２）， ’ ％ ＊ 口 与开发文．２（）０８． 大连：大连交通大学硕士学位论 【４】史百成．浅谈我国汽车检测诊断设备的 现状及发展趋势Ｕ Ｊ．黑龙江交通科技， ２（）（１７．１６５（１ｔ）：８７－９Ｏ． 【５】李大维基于ＬｔｈＶＩＥＷ的发动机故障诊断与 检测系统研究［Ｄ１．北京：北京林业大学，２［１ ． 控教学系统软件，进入发动机运行数据显示 界面。启动车辆，使发动机在怠速状态下运 行，在软件面板中设置好总线的波特率，点 击“打开设备”按钮，可以看到面板上出现 了动态的实车运行数据。 可以看到，系统显示的数据动态变化， 可以通过数值、仪表、波形等多种方式进行 显示，实时性好。将本系统应用于汽车检测 【６】宋云波．基于Ｌａｂｖｉｅｗ的汽车发动机测控 教学系统的设计与开发ｆＤ『．南京：南京理 工大学，２【１１０． 【７】覃维献．ＬＡＢＶＩＥＷ开发汽车ＣＡＮ总线数 根据不同的ＰＩＤ代码，分别设置 同的 换算关系，我们就可以得到车速、冷却液温 度、进气温度、节气门开度等其他数据了。 相应数据的接收与数据显示的程序框图如图２ 所示： 据采集系统Ｕ１．桂林航天工业高等专科学 校学报，２（１１）９，５３：５３—５５． 『８Ｊ刘翔．基于ＬａｂＶＩＥＷ和ＣＡＮ总线的汽车 数据采集监测系统 ３（）（８）：３４—３７． 测控技术，２０１１， ５实车测试与应用 将硬件线路连接到实验申辆的ＯＢＤ诊断 座上，然后运行我们所设计的汽车发动机测 相关专业的教学实践中，可以极大降低设备 【９１栽德荣．基于虚拟仪器的轿车发动机故障 采购成本，易于进行二次开发，功能丰富而 诊断教学系统的设计与开发【Ｄ１．南京：南 京理工大学，２Ｏ１３． 且实用，具有较高的推广价值。９ ＡＵＴＯＴＩＭＥ １５１
