cbcu技术规范

cbcu cmic技术规范 汽车总装配厂技术办金sir 整理 2020年4月23日 1 系统简述随着汽车电子技术的发展 can总线技术在汽车各系统如发动机 变速箱 abs等系统中的应用越来越广 已经成为成熟的应用技术 也成为技术发展的方向所在 为提升陕汽车辆的技术含量 陕汽和西门子威迪欧 vdo 双方联合开发了专用于陕汽的总线系统 相比于传统电器系统 从电器系统的可靠性等方面提升到一个新的高度 2 系统架构系统构成见下图1 主要由车身中央电脑 简称cbcu 和组合仪表 简称cmic 构成 图1 1can系统 图1 2can系统 cbcu是目前最新开发的车身控制单元 硬件上它不仅充当了大部分的电控中心等的功能 在can通讯的系统架构上还充当着网关的功能 可以接收和处理如模拟量信号 开关量信号 can信息等 经过cbcu内部处理和逻辑运算 实现仪表的信息显示 灯光 车身和其他装置的控制 同时也能提供其他系统所需要的can信息 目前的cbcu具有如下两种不同的can通讯 分别为 pcan 动力总线 遵循saej1939协议 能和动力系统如发动机 abs 变速箱等通讯 如系统支持saej1939协议 能直接从系统中读取所需要的信息 如水温 油压 转速等等 如果系统能支持诊断信息 还可以直接将当前故障直接通过文字信息显示在液晶屏上 ican 仪表总线 可以和cmic vdo的行车记录仪 简称vdr 进行通讯 cbcu的程序和诊断都是通过k线来完成的 遵循kwp2000通讯协议 所有受cbcu控制的灯光 雨刮等都是通过导线连接到cbcu 对输出具备有诊断功能 注 cbcu和cmic之间通过can总线连接 cmic不直接接收除cbcu之外的任何信息 所有信息都由cbcu通过总线传送给cmic 所有信号和逻辑处理都在cbcu中完成 1 2系统组成及零件号西门子提供给陕汽的系统零件清单如下 2 cbcu车身控制单元 2 1cbcu简介cbcu是新设计的一款车身控制单元 见下图2 图2cbcu外形图 2 2cbcu主要功能通过两路can接口接收 处理和分发数据 实现和动力总线部件如发动机 abs 自动变速箱及缓速器的信息交换 can系统的专用数据网关 唤醒系统和使系统休眠 各种车身电气的控制 灯光 雨刮 风扇 电机 电磁阀等控制 指示灯及仪表的控制 各种信号的采集 模拟信号 频率信号 开关量等 故障检测 实时图形文字显示 实时诊断 数据的记录保存等 自我保护如超温保护 温度过高自动关断输出 输出有过电压 过电流保护 短路检测及保护和报警功能 同时有功率检测功能 在线诊断和离线诊断 故障诊断功能 2 3cbcu侧面插接件接口见下图3 图3cbcu接口示意图 注意 a 插头插入控制器时 需按控制器上的1 2 3 4 5顺序插入 拔出插头时 按5 4 3 2 1顺序拔出 否则易损坏插接件 b 在插接件端子定义中插口1命名为a 插口2命名为b 插口3命名为c 插口4命名为d 插口5命名为e 插口6命名为f a01是指1插口上的第1个端子 依次类推 2 4接插件引脚功能定义 接插件1 插接件2 插接件3 插接件4 插接件5 插接件6 2 5cbcu技术参数额定工作电压 24v工作电压范围 18v 32v 36v 1小时 40 工作温度 30 70 储存温度 40 85 防护等级 ip30 3 组合式仪表3 1仪表简介f3000总线仪表是基于cmic仪表平台而设计的 外形如下图4所示 图4cmic外形图 该表为驾驶员员提供关于整车的相关信息 包括 1 转速表 如图4 1 仪表指针能旋转250 工作时指针顺时针方向运动 指示公差 2 发动机转速表的显示范围为0 3000rpm 为节省燃油 请尽量使发动机工作在绿色区域 如检测到的发动机转速超过测量范围 指针将停在超过最大值 5 的位置 2 车速里程表 如图4 2 显示车辆行驶时的行车速度 仪表指针能旋转250 工作时顺时针方向运动 指示差 2 仪表显示范围 0 140km h 在所接收到的车速信号超过了指示范围时 指针将停在超过最大值 5 的位置 3 燃油表 如图4 3 显示燃油箱中燃油油量的多少 指针从0至满量程可旋转90 显示范围 0 1 4 1 2 3 4 1在油箱中燃油量少于总油量的1 8时 燃油指示灯报警 燃油表指针旁边的红色报警指示灯 4 水温表 如图4 4 用于显示发动机冷却水的温度 指针从0刻度 40 至满量程 120 可旋转90 显示范围 40 60 80 100 120 在水温高于报警温度 102 时 发动机冷却水温度报警指示灯 同时严重报警指示灯闪烁 蜂鸣器报警 5 制动回路气压表 如图4 5和6 气压表1 图中 5 用以显示制动回路1的气压 气压表2 图中 6 用以显示制动回路2的气压 仪表指针从0至满量程能旋转90 显示范围 0 12bar显示形式 0 3 6 8 10 12bar 任一回路气压低于5 5bar时 低气压报警指示灯亮 同时严重警告报警指示灯闪烁 蜂鸣器报警 此处由气压报警信号提供 同时在液晶屏上显示故障信息 6 里程清零按钮 如图4 7 用于小里程清零 通电时持续摁住本按钮3秒钟 以免误操作 小行驶里程将被清零 7 调光按钮 如图4 8 在小灯打开时 用于调节仪表和液晶屏背光亮度 背光亮度分为三档 持续按住调光按钮 亮度则每两秒钟变化一次 高中低三档将轮流显示 驾驶员可根据自己的视觉习惯等需要来调整 8 液晶显示屏 如图4 9 9 led报警指示符区域 如图4 10 所有信息由cbcu通过can通讯发出 仪表显示 3 2仪表接线cmic仪表背面采用一个接插件来提供电源 连接can控制器和记录仪 选装 接插件具体功能定义如下 注意 cmic不同于传统的仪表 所有的传感器 脉冲信号 车速里程和发动机转速 全部由cbcu通过can通讯提供 3 3仪表指示符 图3指示符 图5仪表指示符 27个指示符能结合液晶显示屏显示车辆工作信息或故障指示 具体指示灯的工作状况要取决于车辆的配置和各配置的工作情况而定 3 4液晶屏液晶显示屏可以显示和驾驶 服务 维修相关的信息 具体如下 车辆信息 如累计行驶里程 小行驶里程和时间等 发动机信息 如油压 瞬时油耗等 服务信息 如800服务电话等 故障信息 如由灯泡的过载 短路或断路而引起的故障信息 和发动机等系统之间通讯故障 发动机等电控单元所发出的当前故障信息等 液晶屏上所有信息都是由cbcu通过总线传递给cmic 并显示于液晶屏上 结合菜单开关和实际状况 按照在液晶显示屏上的显示顺序和实际状况进行显示 在电源和地线连接良好的情况下 系统处于工作状况下 如果cmic接收不到cbcu发送的信息达3秒钟 液晶屏将不显示任何内容 仪表上的 stop 灯将闪烁 如果该状态持续时间达三分钟 cmic将被全部关闭 3 4 1 整车系统打开电源之后 整体式组合仪表进行自检 仪表指针指向最大值 然后回到当前实际状态 仪表上除了系统自己带有自检功能的指示符外 剩余的指示符将全被点亮 自检结束将显示实际状态 属于受系统自检控制的系统指示灯有 1 发动机 含发动机故障 维修 诊断指示灯 2 abs 含主车abs asr 挂车abs系统 液晶屏将会按顺序首先显示陕汽标识 里程信息页面 蓄电池电压页面 机油压力信息页面 自检结束后 如果系统有故障则会显示故障信息 3 4 2系统总体流程 3 4 3液晶屏显示内容根据显示顺序 液晶屏上各个页面的显示内容如下 1 陕汽品牌标识指示该页面显示内容如图6 1所示 只是在开机瞬间显示两秒种 图6 1 陕汽品牌标识 2 发动机机油压力显示用于显示发动机机油压力 该页面显示内容如图6 2所示 图6 2 发动机油压 机油压力值 见图中item2和item3中黄色条状码 显示范围和形式 0 10bar 见图中item3 出错提示符 在本系统检测到故障时 显示本提示符 见图item4 工作信息提示符 如图中item5 任一工作信息接通时 在液晶上显示本提示符 车辆行驶总里程 如图中item7和8 系统时间 如图中item9 10和11 在发动机机油压力低于0 7bar时 发动机机油压力报警指示灯亮 同时严重报警指示灯闪烁 蜂鸣器报警 此时应立即停车检查 否则会导致发动机损坏 3 时间里程行驶信息用于显示时间和里程的信息 如图6 3所示 图6 3行驶信息 显示内容如下 当前系统时间 图中item1 item2 item3 车辆行驶的累计总里程 图中item5 item6 显示范围0 9999999km 小行驶里程 图中item4 显示范围0 9999 9km 出错信息提示符 图中item7 同发动机机油压力显示页面所述 工作信息提示符 图中item8 同发动机机油压力显示页面所述 4 整车电压指示用于显示整车的电压 显示页面如图6 4所示 图6 4电压信息 蓄电池图标 见图中item1所示 电压数值 见图中item2所示 出错信息提示符 图中item3 同发动机机油压力显示页面所述 工作信息提示符 图中item4 同发动机机油压力显示页面所述 此外还可显示车辆行驶累计里程 图中item6和7 和系统时间 图中item8 9和10 图6 5 瞬时油耗 瞬时燃油消耗率 见图中item2所示 出错信息提示符 图中item4 同发动机机油压力显示页面所述 工作信息提示符 图中item5 同发动机机油压力显示页面所述 此外还可显示车辆行驶累计里程 图中item7和8 和系统时间 图中item9 10和11 5 瞬时油耗指示用于显示瞬时油耗 显示页面如图6 5所示 cbcu从发动机ecu读取瞬时油耗的can信息 并显示在液晶屏上 以帮助驾驶员了解当前的瞬时油耗 协助驾驶员以最经济省油的方式驾驶车辆 单位为l h 图6 6陕汽800服务热线 800热线电话号码 见图中item1所示 出错信息提示符 图9中4 和工作信息提示符 图9中5 同发动机机油压力显示页面 此外还可显示车辆行驶累计里程 图9中7和8 和系统时间 如图9 10和11 6 800热线信息本号码为陕汽的800服务热线 在需要陕汽的服务支持时 可拨打本电话 如图6 6所示 7 工作指示信息由于车辆类型的多样化 cbcu可能安装于不同的车辆 cmic上的指示符有限 因而有些系统的指示灯被放在液晶屏中显示出来 工作指示信息共能显示10中工作信息 分三屏显示 能显示的指示符如下图6 7 图6 9所示 图6 7工作指示信息1 图6 7显示为第一页内容 说明如下 item1 轮间差速锁工作指示 在轮间差速锁啮合时 并有反馈信号时才显示 item2 轴间差速锁工作指示 在轴间差速锁啮合时 并有反馈信号时才显示 注意 任意差速锁啮合时 集成在cmic中的蜂鸣器将讯响报警 item3 左侧门开指示 左侧驾驶室门未关严实时 本指示符显示 item4 右侧门开指示 右侧驾驶室门未关严实时 本指示符显示 注意 在任意车门没关严时 车速大于5km h时 蜂鸣器将报警 图8显示为第二页内容 说明如下 item1 取力器工作指示 取力器开关打开时才显示 item2 取力器空档工作指示 取力器处于空档时才有显示 item3 翻斗未锁止开关 翻斗没锁止时 本指示符显示 请锁止 以保行车安全 item4 变速箱空档显示 变速箱处于空档时显示本指示符 图6 8工作指示信息2 图6 9工作指示信息3 item1 排气制动工作指示符 排气制动工作时才有显示 item2 工作灯指示符 工作灯工作时才有显示 只有在上述十个信号中的一个工作时本界面才显示 否则在操作菜单时将直接跳过 如果有多于一屏显示 item7将显示 此时向下摁菜单确认开关 进入下一个工作信息页面 如果有多个工作信息页面存在且当前页面不是最后一个页面 翻页指示符将闪烁 本页面也可显示出错信息提示符 累计里程和系统时间 如图中item5 6 8 9 10 11 12所示 当上述十个信号的任意一个信息激活时 会自动跳到本页面 8 故障信息用于显示故障错误信息指示符 显示页面如图6 10所示 故障错误信息指示符图标 见图中item1所示 故障文字显示 见图中item2所示 出错信息提示符 图中item5 同发动机机油压力显示页面所述 工作信息提示符 图中item6 同发动机机油压力显示页面所述 翻页指示符 图中item7 错误信息多于一页的提示符 此外还可显示车辆行驶累计里程 图中item8和9 和系统时间 图中item10 11和12 图6 10故障信息 在系统有可能出现的故障有 1 灯泡发生短路 断路 其他输出负载短路 所连接负载超出功率范围 2 传感器连接故障 3 水温过高 燃油位过低或发动机机油压力偏低 4 制动系统气压过低 5 电压过高或过低 6 空滤器堵塞 当出现以上故障时 将显示系统出错信息 同时本系统还可以显示由发动机ecu absecu等支持dm1诊断的系统 可以以文字形式将故障信息以文字形式显示在液晶屏中 如果出现新的故障时 液晶屏将自动显示出错信息 静止可以通过确认键显示下一个故障 如果车辆行驶时在液晶屏上将所有的故障以间隔5秒的间隔轮流显示 4 错误指示信息页面点火钥匙打开 发动机没有启动时且自检结束后 如果存在故障 将直接跳到错误信息页面 如果故障多于一个 故障将从头到尾显示两遍 再返回到里程信息页面 所显示故障按照故障的严重程度 按照优先权进行排序 如同时发生多个故障 首先显示优先权较高 如涉及到刹车 人身安全 发动机安全的故障信息 的故障 此时翻页提示符出现 若故障信息多于一个 且不处于最后一个页面上 翻页提示符将闪烁 如发动机运转时 每隔5秒显示下一个页面 也可通过手动按向下摁菜单确认开关 进入下一个错误页面 故障信息小显示完成后 将切换到机油压力显示页面 当所出现的故障性质很严重时 严重故障报警指示灯 stop 灯亮 同时蜂鸣器持续报警 注意 此时应立即停车检查 在排除故障后才允许继续前行 同时向下摁菜单确认开关和菜单上翻或下翻开关 可以在本次通电循环关闭蜂鸣器报警声 出现一般故障报警时 一般报警指示灯亮 同时蜂鸣器以1秒一次的形式报警 每三分钟报警5次 此时请及时排除故障 在故障被全部清除后 蜂鸣器将不再报警 液晶屏上也不再显示出错信息提示符 报警页面将返回到正常行驶页面 5 休眠和运行模式休眠模式是指控制器处于省电模式状态下 系统不工作 运行模式是指控制器处于工作状态 cbcu和cmic处于运行状态 根据实际工作情况 所需要唤醒的对象不同 因而定义了唤醒方式 分别采用点火钥匙 危急开关和小灯开关来唤醒 如下表所示 注意 要实现危急开关和小灯的唤醒 小灯开关开关必须是受kl30控制 5 1 点火钥匙唤醒此时系统全部被激活 通电自检工作 液晶屏被点亮 整个系统如控制器 整体式组合仪表 和发动机ecu以及和abs的通讯全部被激活 此时系统开始运行状态 5 2 危急报警唤醒在不打开点火钥匙 仅仅打开危急报警开关的情况下 控制器仅部分功能唤醒 仪表 液晶屏都不工作 此时危急报警即全部左右转向灯都亮 5 3 小灯唤醒灯光开关唤醒 在不打开点火钥匙 只打开灯光开关的情况下 控制器部分功能被唤醒 受灯光开关控制的灯具如位置灯 示高灯 示廓灯 仪表背光照明和开关指示灯都工作 所有唤醒信号在开关关闭后延时1s 系统返回休眠状态 这样保证车上所有的系统能安全退出工作状态 6 通电自检在点火钥匙从位置 off 档转到点火钥匙on档位置 即kl15接通后总线系统进行通电自检 此后各部分动作如下 所有仪表 通电后各仪表指针从表头的机械极限 约 8 开始 2秒钟内时指针旋转到满量程 随后里程表 发动机转速表回到零位置 气压表 燃油表和水温表指示当前系统的实测值 备注 通电自检时所有仪表的读数是和燃油表所转过的百分比一样的 不能单独对其他仪表的读数进行更改或编程 指示灯 除其他带自检功能的系统指示灯外 其他指示灯将全部点亮1秒 再恢复到实