4.5 CAN诊断-应用层和会话层（ISO 15765-3） ................................................ 14
4.5.1 应用层和诊断会话层的时序要求概述 ................................................ 14 4.5.2 应用层和诊断会话层的时序定义 ........................................................ 14
5 诊断仿真模型设计 .................................................................................................... 17
5.1 CANoe概述 ...................................................................................................... 17 5.2 CANoe诊断功能简介 ...................................................................................... 17 5.3 诊断说明 .......................................................................................................... 17
5.3.1 CDD-CANdela 诊断描述 ....................................................................... 17 5.3.2 ODX-打开诊断数据交换 ....................................................................... 17 5.3.3 MDX-多路诊断数据交换 ....................................................................... 18 5.4 诊断功能集 ...................................................................................................... 18
5.4.1 交互式诊断控制台窗口 ........................................................................ 18 5.4.2 故障内存窗口 ........................................................................................ 18 5.4.3 诊断会话控制窗口 ................................................................................ 19 5.4.4 使用CAPL仿真ECU或测试仪 .......................................................... 19 5.4.5 在测试模块使用CAPL (只有CANoe) ................................................ 19 5.4.6 符号选择对话框为诊断对象和参数 .................................................... 20 5.4.7 物理网络请求，CAN网络诊断说明 ................................................... 20 5.4.8 功能组的请求 ........................................................................................ 20 5.5 诊断步骤 .......................................................................................................... 21
5.5.1 使用诊断数据库文件 ............................................................................ 21 5.5.2 定义要在数据库中模拟的网络节点 .................................................... 21 5.5.3 在模拟设置中配置网络节点 ................................................................ 22 5.5.4 添加诊断说明并将其分配到网络节点 ................................................ 22 5.5.5 强制变量 ................................................................................................ 22 5.5.6 调试级别 ................................................................................................ 22 5.5.7 设置诊断目标 ........................................................................................ 24 5.5.8 诊断程序请求限定符 ............................................................................ 24 5.5.9 诊断程序响应限定符 ............................................................................ 24 5.5.10 创建诊断请求 ...................................................................................... 24 5.5.11 创建诊断响应 ....................................................................................... 24 5.5.12 参数工作 .............................................................................................. 24 5.5.14 否定反应处理 ...................................................................................... 25
V
结 论 ........................................................................................................................ 26 参考文献 ........................................................................................................................ 27 致 谢 ........................................................................................................................ 28
VI
天津职业技术师范大学2014届本科生毕业设计
1 引 言
1.1 研究背景
越来越多的高档汽车将传统的驻车制动器换成了电控机械驻车制动器。传统的驻车制动器要求驾驶员在停车后使劲拉起手制动杆或者脚踩辅助驻车制动踏板才能保证车辆不溜车。电控机械驻车制动又称电子驻车制动（Electrical Park Brake），用一个按键开关代替手制动杆控制驻车制动系统。开关连接EPB控制单元和驻车制动执行电机。当按下开关时，控制单元控制执行电机工作达到驾驶员的意愿。EPB控制单元通过总线与ESP系统及ABS系统连接，实现车辆的自动停止和行驶中的应急制动。
运用在EPB系统中作为媒介在EPB控制单元和驻车制动执行电机的是总线，汽车应用的最多的是CAN总线，CAN总线被研制出来是为了解决乘用车的串行通信的。目前欧洲的汽车制造商们基本上都使用CAN总线来连接汽车上各部分系统，其余地区的汽车厂商商也开始制造装载CAN网络的车辆。
随着汽车的电控系统越来越复杂，电子驻车制动系统的电子控制不仅仅局限于停车制动，汽车厂商们希望安装在两个后车轮边的制动钳能够与普通制动系统有相似的作用。在紧急情况下，通过按动EPB按钮使得汽车获得较大制动力保证车内人员安全。在交通拥挤的情况下不需要驾驶员频繁踩制动踏板，EPB会智能停车制动。
1.2 研究内容
CAN总线因其高速性能好被各种车辆广泛采用。CAN总线用屏蔽和非屏蔽的双绞线做成，在某些情况下，一根线断路或者是一根甚至两根线短接，都不会影响总线的工作。高速CAN的速率从5Kbit/s到1Mbit/s不等，物理层允许设备间直接用线缆连接。低速/容错CAN 的速率从5Kbit/s到125Kbits/s。这样使得CAN总线连接失败的时候通信还能继续不会中断。高速和低速/容错CAN设备不可能在同一个网络中使用，这是因为在低速/容错CAN网络中每个设备都有特定的终端，终端类型不同，不能使用同一速度的网络。最近几年汽车网络诊断通信标准ISO 15765的应用越来越广泛，它基于CAN总线，符合现代汽车网络总线系统的发展趋势，以后有望成为汽车行业的通用诊断标准。但其技术新颖且诊断技术开发应用方面尚未成熟。根据OSI参考模型，ISO 15765将通信系统分为物理层、数据链路层、网络层和应用层。应用层是根据IS014229-1和IS015031-5标准中诊断服务的内容定义的，融合了一些汽车厂商自己制定的诊断服务，具备测试监控、诊断管理等功能。网络层主要为应用层服务，使不同网络节点间的数据互相通信。在IS0 15765的结构中，每层通信层都为上层网络提供服务接口，上层访问预留的服务接口与下层的信息交换。
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在EPB的故障诊断实例中，利用德国Vector公司开发的CANoe软件一款总线开发软件，可以实现测试仪器的功能，并且能够根据用户要求提供相应诊断服务，支持对整车的CAN通信网络进行建模、仿真、测试和开发。起初只支持CAN总线，后来加入LIN、FlexRay、MOST等。利用CANoe可以对ECU进行开发、测试和分析。
1.3 研究目的及意义
CANoe可以建立仿真模型，进行ECU的功能评估。仿真模型可以对汽车EPB系统进行诊断测试。CANoe具备测试功能，可以进行自动测试，生成测试报告。基于CANoe实现EPB诊断仿真模型设计，完成EPB的CAN节点诊断仿真模型设计说明书测试EPB控制器，给出测试结果报告。通过对EPB知识的学习，CAN总线的了解和学习CANoe的使用，从而近距离接触汽车先进技术，学习和使用一系列平时用不到的高科技工具，对以后的生活学习有很大的帮助。
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2 EPB系统介绍
2.1 EPB的工作原理
当驾驶员按下驻车制动按钮开始制动车辆时，EPB通过其ECU的加速度计测算汽车所在平面的坡度，计算出车辆在斜坡上因重力产生的下滑力。ECU启动驻车制动执行电机工作，对左右后制动钳实施制动确保车辆能够平稳停在斜坡上。当汽车启动时，ECU通过离合器踏板上的位移传感器和节气门开度大小感知汽车发动机牵引力的大小并且计算出需要施加的制动力。EPB能够自动调整因牵引力产生而平衡掉的下滑力的制动力。当发动机牵引力足够时，ECU驱动执行电机解除制动实现车辆顺畅起步。
2.2 EPB结构
由于电子技术发展极为迅速，EPB的普及率越来越高，各汽车厂商推出的EPB结构和功能五花八门。虽然工作原理相似，但是存在着不小的个体差异。为了便于叙述，下面以大众迈腾的电子驻车制动系统作为分析实例。
迈腾电子驻车制动系统组成如下下图所示：
图2-1 迈腾电子驻车制动系统组成
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