4-2 智能网联汽车线控驱动系统调试

1、智能网联汽车线控驱动系统调试学习目标1掌握线控驱动系统的通讯原理2能够将调试数据解析成CAN报文，完成自动驾驶模式下MCU的调试3能够根据当前MCU反馈的信息，计算出VCU向计算平台发送的CAN报文VCU向MCU发送CAN报文协议01手动驾驶VCU向MCU发送CAN报文协议报文ID为0 x301，报文周期为100ms，报文长度为8字节字节定义格式Byte0bit0电机控制器工作使能0：未使能；1：使能bit1电机控制器放电使能0：未使能；1：使能bit2-bit3控制模式0：转速模式；1：转矩模式；2：无效bit4-bit7预留Byte1预留Byte2低字节油门开度有效值：0-1000，精度0

2、.1%，物理量0%-100.0%Byte3高字节Byte4低字节电机转速命令电机转速命令值=油门有效值2.7Byte5高字节Byte6挡位状态0 x00：P挡；0 x01：R挡；0 x02：N挡；0 x03：D挡Byte7预留VCU向MCU发送CAN报文协议Byte0：设置电机控制器使能信号和控制模式bit0：设置电机控制器的工作使能状态，bit0=0时，未触发工作使能信号，当bit0=1时，触发工作使能信号bit1：设置电机控制器的放电使能状态，bit1=0时，未触发放电使能信号，当bit1=1时，触发放电使能信号bit2-bit3：设置电机控制器的控制模式，当bit2-bit3=0时，为转

3、速控制模式，当bit2-bit3=1时，为转矩控制模式，当bit2-bit3=2时，为无效信号其余4位：预留位，默认都为0VCU向MCU发送CAN报文协议Byte2Byte3：设置油门开度，有效值为0-1000，精度是0.1%，物理量为0%-100.0%案例：设置80%的油门开度先计算油门有效值，即80%0.1%=800，转换成两字节的16进制数为0 x0320，由于Byte2为低字节，Byte3高字节，则Byte2=0 x20，Byte3=0 x03，则Byte2Byte3=0 x2003VCU向MCU发送CAN报文协议Byte4Byte5：设置电机转速命令，MCU根据接收的电机转速命令值，

4、驱动电机工作到对应的电机转速，其中电机转速命令值=油门有效值2.7案例：油门有效值为100电机转速命令值=1002.7=270，换算成16进制值为0 x010E，由于Byte4为低字节，Byte5高字节，则Byte4=0 x0E，Byte5=0 x01，则Byte4Byte5=0 x0E01Byte6：设置挡位，Byte6=0 x00时，表示挂驻车挡（P）；Byte6=0 x01时，表示挂倒车挡（R）；Byte6=0 x02时，表示挂空挡（N）；Byte6=0 x03时，表示挂前进挡（D）Byte1、Byte7：预留字节，默认Byte1=0 x00，Byte7=0 x00MCU向VCU发送CA

5、N报文协议02手动驾驶MCU向VCU发送CAN报文协议1报文ID为0 x3102报文ID为0 x3113报文ID为0 x312MCU向VCU发送CAN报文协议报文ID为0 x310，报文周期为200ms，报文长度为8字节字节定义格式Byte0驱动电机状态0 x01耗电状态；0 x02发电状态；0 x03关闭状态；0 x04准备状态；0 xFE表示异常；0 xFF表示无效Byte1驱动电机控制器温度有效值范围：0250，数值偏移量-40，物理值-40210Byte2驱动电机温度有效值范围：0250，数值偏移量-40，物理值-40210Byte3预留Byte4预留Byte5驱动电机故障数精度：1，

6、偏移0，物理值150Byte6驱动电机故障代码Byte7预留MCU向VCU发送CAN报文协议Byte0：反馈当前驱动电机的状态，Byte0=0 x01时，表示驱动电机当前处于耗电状态；Byte0=0 x02时，表示驱动电机当前处于发电状态；Byte0=0 x03时，表示驱动电机当前处于关闭状态；Byte0=0 x04，表示驱动电机当前处于准备状态；Byte0=0 xFE时，表示当前驱动电机异常；Byte0=0 xFF时，为无效信号Byte1：反馈当前驱动电机控制器的温度，有效值范围为0250，数值偏移量-40，表示-40210案例：MCU反馈的报文中Byte1=0 x460 x46换算成10进

7、制值为70，进行数值偏移计算后为70-40=30，表示当前驱动电机控制器的温度为30MCU向VCU发送CAN报文协议Byte2：反馈当前驱动电机的温度，有效值范围为0250，数值偏移量-40，表示-40210案例：MCU反馈的报文中Byte2=0 x460 x46换算成10进制值为70，进行数值偏移计算后为70-40=30，表示当前驱动电机的温度为30Byte5：反馈当前驱动电机的故障数，范围为150，精度为1，无偏移案例：MCU反馈的报文中Byte5=0 x010 x01换算成10进制值为1，表示当前驱动电机反馈的故障有1个MCU向VCU发送CAN报文协议Byte6：反馈驱动电机故障代码代码

8、故障代码故障0 x00无故障0 x01U相软件过流0 x02V相软件过流0 x03W相软件过流0 x04硬件过流0 x05功率模块故障0 x06母线过流0 x07母线过压0 x08母线欠压0 x09电机超速0 x0A电机过载0 x0B控制器过载0 x0C电机过热0 x0D控制器过热0 x0E电机温度传感器故障0 x0F控制器温度传感器故障0 x10电机编码器故障0 x11电机堵转故障0 x14实时故障10 x15相电流传感器故障0 x16母线电流传感器故障0 x17电机失控0 x1C转向信号故障0 x1D通讯故障0 x28实时故障20 x29实时故障3MCU向VCU发送CAN报文协议Byte3

9、、Byte4、Byte7：预留字节，默认Byte3=0 x00，Byte4=0 x00，Byte7=0 x00MCU向VCU发送CAN报文协议报文ID为0 x311，报文周期为200ms，报文长度为8字节字节定义格式Byte0低字节驱动电机转速有效值范围：065531，数值偏移量-20000，表示-20000r/min45531r/min最小计量单元：1r/min，0 xFF,0 xFE表示异常，0 xFF,0 xFF表示无效Byte1高字节Byte2低字节驱动电机转矩有效值范围：065531，数值偏移量-20000，表示-2000Nm4553.1Nm最小计量单元：0.1Nm，0 xFF,0

10、xFE表示异常，0 xFF,0 xFF表示无效备注：前进时转矩为正值，倒车时转矩为负值Byte3高字节Byte4电机旋转状态0 x01：电机反转（R挡）；0 x02：电机无转速（N挡）；0 x03：电机正转（D挡）Byte5bit0预留bit1控制模式0：转速模式（默认为转速模式）；1：转矩模式bit2-bit5预留功能升级中，值未定义bit6-bit7预留Byte6Byte7预留MCU向VCU发送CAN报文协议Byte0Byte1：反馈当前驱动电机的转速，有效值范围为065531，数值偏移量-20000，表示-20000r/min45531r/min，最小计量单元为1r/min案例：MCU反

11、馈的报文中Byte0Byte1=0 x08520 x0852进行高低字节变换后，MCU反馈的驱动电机转速的16进制值为0 x5208，换算成10进制值为21000，进行数值偏移计算后为21000-20000=1000，表示当前驱动电机转速为1000r/min当Byte0=0 xFF、Byte1=0 xFE，表示出现异常；当Byte0=0 xFF、Byte1=0 xFF，表示反馈的信号无效MCU向VCU发送CAN报文协议Byte2Byte3：反馈当前驱动电机的转矩，有效值范围为065531，数值偏移量-20000，表示-2000Nm4553.1Nm，其中正值为前进时的转矩，负值为倒车时的转矩，最

12、小计量单元为0.1Nm案例： MCU反馈的报文中Byte2Byte3=0 x524E0 x524E进行高低字节变换后，MCU反馈的驱动电机转矩的16进制值为0 x4E52，换算成10进制值为20050，进行数值偏移计算后为20050-20000=50，表示当前汽车正在向前行驶，且此时驱动电机的转矩为500.1Nm=5Nm当Byte2=0 xFF、Byte3=0 xFE，表示出现异常；当Byte2=0 xFF、Byte3=0 xFF，表示反馈的信号无效MCU向VCU发送CAN报文协议Byte4：反馈当前电机旋转状态，Byte4=0 x01时，电机反转（R挡）；Byte4=0 x02时，电机无转速

13、（N挡）；Byte4=0 x03时，电机正转（D挡）Byte5：反馈当前驱动电机的控制模式bit1：bit1=0时，当前驱动电机为转速控制模式，该模式为默认的模式，bit1=1时，当前驱动电机为转矩控制模式bit2-bit5：预留位，功能升级中，每位的值未定义其余3位：预留位，默认值都为0Byte6Byte7：预留字节，默认Byte6=0 x00，Byte7=0 x00MCU向VCU发送CAN报文协议报文ID为0 x312，报文周期为500ms，报文长度为8字节字节定义格式Byte0低字节电机控制器输入电压有效值范围：060000，表示0V6000V最小计量单元：0.1V0 xFF,0 xFE

14、表示异常，0 xFF,0 xFF表示无效Byte1高字节Byte2低字节电机控制器直线母线电流有效值范围：020000，数值偏移量-10000，表示-1000A+1000A最小计量单元：0.1A0 xFF,0 xFE表示异常，0 xFF,0 xFF表示无效Byte3高字节Byte4Byte7预留MCU向VCU发送CAN报文协议Byte0Byte1：反馈当前电机控制器的输入电压，有效值范围为060000，表示0V6000V，最小计量单元为0.1V案例：当前MCU反馈的报文中Byte0-Byte1=0 x58020 x5802进行高低字节变换后，MCU反馈的电机控制器输入电压的16进制值为0 x0

15、258，换算成10进制值为600，表示当前电机控制器的输入电压为6000.1V=60V当Byte0=0 xFF、Byte1=0 xFE，表示出现异常；当Byte0=0 xFF、Byte1=0 xFF，表示反馈的信号无效MCU向VCU发送CAN报文协议Byte2Byte3：反馈当前电机控制器的直线母线电流，有效值范围为020000，数值偏移量-10000，表示-1000A+1000A，最小计量单元为0.1A案例： MCU反馈的报文中Byte2Byte3=0 x3C280 x3C28进行高低字节变换后，MCU反馈的电机控制器直线母线电流的16进制值为0 x283C，换算成10进制值为10300，进

16、行数值偏移计算后为10300-10000=300，表示当前电机控制器的直线母线电流为3000.1A=30A当Byte2=0 xFF、Byte3=0 xFE，表示出现异常；当Byte2=0 xFF、Byte3=0 xFF，表示反馈的信号无效MCU向VCU发送CAN报文协议Byte4Byte7：预留字节，默认Byte4=0 x00，Byte5=0 x00，Byte6=0 x00，Byte7=0 x00计算平台向VCU发送CAN通讯协议03自动驾驶计算平台向VCU发送CAN通讯协议报文ID为0 x110，报文周期为100ms，报文长度为8字节字节定义格式Byte0bit0轮廓灯0：关闭；1：打开bi

17、t1近光灯0：关闭；1：打开bit2远光灯0：关闭；1：打开bit3喇叭0：关闭；1：打开bit4抱轴指令0：抱轴吸合（未通电）；1：抱轴释放（通电）bit5预留bit6-bit7挡位0 x00：P挡；0 x01：R挡；0 x02：N档；0 x03：D档Byte1低字节目标车速有效值范围：02200（表示0km/h220km/h）最小计量单元：0.1km/h，0 xFF,0 xFE表示异常，0 xFF,0 xFF表示无效Byte2高字节Byte3预留计算平台向VCU发送CAN通讯协议报文ID为0 x110，报文周期为100ms，报文长度为8字节字节定义格式Byte4低字节转向角度角度旋转到当前

18、数值对应的角度(-720+720)，逆时针旋转为正，顺时针旋转为负，0为对应中点位置Byte5高字节Byte6bit0制动使能1：使能刹车；0：不使能刹车bit1-bit7制动压力请求压力行程请求，最大行程点125，最小行程点为0，单位为个（当前将行程分成125个点）Byte7预留计算平台向VCU发送CAN通讯协议Byte0：设置灯光、喇叭、抱轴状态、挡位bit0：设置轮廓灯，当bit0=0时，轮廓灯关闭，当bit0=1时，轮廓灯打开bit1：设置近光灯，当bit1=0时，近光灯关闭，当bit1=1时，轮廓灯打开bit2：设置远光灯，当bit2=0时，远光灯关闭，当bit2=1时，远光灯打开b

19、it3：设置喇叭，当bit3=0时，喇叭关闭，当bit3=1时，喇叭打开bit4：设置抱轴状态，bit4=0时，抱轴吸合，bit4=1时，抱轴释放bit5：预留位，默认值为0bit6-bit7：设置挡位，当bit6-bit7=0 x00时，为P挡，当bit6-bit7=0 x01时，为R挡，当bit6-bit7=0 x02时，为N挡，当bit6-bit7=0 x03时，为前进挡D计算平台向VCU发送CAN通讯协议Byte1Byte2：设置目标速度，有效值为02200，最小计量单位0.1km/h，表示0km/h220km/h案例：设置目标速度为100km/h先计算车速有效值，即1000.1=10

20、00，转换成两字节的16进制数为0 x03E8，由于Byte1为低字节，Byte2高字节，则Byte1=0 xE8，Byte2=0 x03，则Byte1Byte2=0 xE803计算平台向VCU发送CAN通讯协议Byte4Byte5：设置转向角度，角度旋转到当前数值对应的角度，角度范围为-720+720，逆时针旋转为正，顺时针旋转为负，0为对应中点位置案例1：设置转向角度为+80数值80换算成两字节16进制数为0 x0050，由于Byte4为低字节，Byte5高字节，则Byte4=0 x50，Byte5=0 x00，因此Byte4Byte5=0 x5000案例2：设置转向角度为-80先将数值8

21、0进行转换，即164-80=65456，数值65456换算成两字节16进制数，为0 xFFB0，同理根据Byte4和Byte5的字节高低情况，得Byte4Byte5=0 xB0FF计算平台向VCU发送CAN通讯协议Byte6：设置制动使能和制动压力请求bit0：制动使能信号，表示VCU接收此信号作为刹车有效，点亮制动灯，中断驱动电机，当bit0=0时，表示不使能刹车，当bit0=1时，表示使能刹车bit1-bit7：制动压力请求信号，最大行程点125，最小行程点为0，单位为个案例：设置制动压力行程点100使能刹车数值100转换成二进制为1100100，则bit1-bit7=1100100，bi

22、t0=1为使能刹车，bit0-bit7=11001001，转换成16进制数为0 xC9，得Byte6=0 xC9Byte3、Byte7：预留字节，默认Byte3=0 x00，Byte7=0 x00VCU向计算平台发送CAN通讯协议04VCU向计算平台发送CAN通讯协议1报文ID为0 x1012报文ID为0 x1023报文ID为0 x103涉及线控驱动系统数据VCU向计算平台发送CAN通讯协议报文ID为0 x101，报文周期为100ms，报文长度为8字节字节定义格式Byte0bit0-bit1驾驶模式0：手动控制模式（油门踏板+挡位）；1：自动模式（线控）；2：遥控器调试模式bit2-bit4挡

23、位0 x00：P挡；0 x01：R挡；0 x02：N档；0 x03：D档bit5-bit6车辆状态0 x00：正常；0 x01：一级报警；0 x02：二级报警；0 x03：三级报警bit7抱轴状态0：抱轴吸合（未通电）；1：抱轴释放（通电）Byte1低字节当前角度角度旋转到当前数值对应的角度(-720+720)，逆时针旋转为正，顺时针旋转为负，0为对应中点位置Byte2高字节Byte3驱动电机状态0 x01：耗电；0 x02发电；0 x03关闭状态；0 x04准备状态；“0 xFE”表示异常，“0 xFF”表示无效VCU向计算平台发送CAN通讯协议报文ID为0 x101，报文周期为100ms，

24、报文长度为8字节字节定义格式Byte4低字节车速有效值范围：02200（表示0km/h220km/h），最小计量单元：0.1km/h0 xFF,0 xFE表示异常，0 xFF,0 xFF表示无效Byte5高字节Byte6低字节驱动电机转矩有效值范围：065531，数值偏移量-20000，表示-2000Nm4553.1Nm最小计量单元：0.1Nm0 xFF,0 xFE表示异常，0 xFF,0 xFF表示无效备注：前进时转矩为正值，倒车时转矩为负值Byte7高字节VCU向计算平台发送CAN通讯协议Byte0：反馈驾驶模式、挡位、车辆状态和抱轴状态bit0-bit1：反馈驾驶模式，当bit0-bit

25、1=0时，驾驶模式为手动控制，当bit0-bit1=1时，驾驶模式为自动控制，当bit0-bit1=2时，驾驶模式为遥控器模式bit2-bit4：反馈挡位，当bit2-bit4=0 x00，表示挡位为P挡；当bit2-bit4=0 x01，表示挡位为R挡；当bit2-bit4=0 x02，表示挡位为N挡；当bit2-bit4=0 x03，表示挡位为D挡bit5-bit6：反馈车辆状态，当bit5-bit6=00，表示车辆状态正常，当bit5-bit6=0 x01，表示车辆一级报警，当bit5-bit6=0 x02，表示车辆二级报警，当bit5-bit6=0 x03，表示三级报警bit7：反馈抱

26、轴状态，当bit7=0时，抱轴吸合，当bit7=1时，抱轴释放VCU向计算平台发送CAN通讯协议Byte1Byte2：反馈当前转向角度，角度范围为-720+720，逆时针旋转为正，顺时针选择为负，其中0为对应中点位置案例1：VCU向计算平台反馈的报文中Byte1Byte2=0 x50000 x5000进行高低字节变换后，得到EPS反馈角度的16进制值为0 x0050，换算成十进制值为80，80在最大的转向角度720以内，可知为逆时针旋转，即当前逆时针旋转了80案例2：VCU向计算平台反馈的报文中Byte1Byte2=0 xB0FF0 xB0FF进行高低字节变换后，得到EPS反馈角度的16进制值

27、为0 xFFB0，换算成十进制值为65450，65450大于最大的转向角度720，可知为顺时针旋转，还需再次进行计算，即164-65450=80，表示当前顺时针旋转了80VCU向计算平台发送CAN通讯协议Byte3：反馈驱动电机状态，当Byte3=0 x01，表示驱动电机为耗电状态；当Byte3=0 x02，表示驱动电机为发电状态；当Byte3=0 x03，表示驱动电机为关闭状态；当Byte3=0 x04，表示驱动电机为准备状态；当Byte3=0 xFE，表示驱动电机异常状态；当Byte4=0 xFF，表示驱动电机无效。Byte4Byte5：反馈车速，有效值为02200，最小计量单位0.1km

28、/h，表示0km/h220km/h案例：VCU向计算平台反馈的报文中Byte4Byet5=0 xE8030 xE803，进行高低字节变换后，得到VCU反馈车速的16进制值为0 x03E8，换算成十进制值为1000，表示当前车速为10000.1km/h=100km/hVCU向计算平台发送CAN通讯协议Byte6Byte7：反馈驱动电机转矩，有效值范围为065531，数值偏移量-20000，表示-2000Nm4553.1Nm，其中正值为前进时的转矩，负值为倒车时的转矩，最小计量单元为0.1Nm案例：VCU向计算平台反馈报文中Byte6Byte7=0 x524E0 x524E进行高低字节变换后，得到

29、驱动电机转矩的16进制值为0 x4E52，换算成10进制值为20050，进行数值偏移计算后为20050-20000=50，表示当前汽车正在向前行驶，且此时驱动电机的转矩为500.1Nm=5Nm当Byte6=0 xFF、Byte7=0 xFE，表示出现异常；当Byte6=0 xFF、Byte7=0 xFF，表示反馈的信号无效VCU向计算平台发送CAN通讯协议报文ID为0 x102，报文周期为100ms，报文长度为8字节字节定义格式Byte0故障代码1Byte1故障代码2Byte2故障代码3Byte3故障代码4Byte4最低字节累计里程有效值范围：09999999，表示0km999999.9km最

30、小计量单元：0.1km。0 xFF,0 xFF,0 xFF,0 xFE表示异常0 xFF,0 xFF,0 xFF,0 xFF表示无效Byte5次低字节Byte6次高字节Byte7最高字节VCU向计算平台发送CAN通讯协议报文ID为0 x103，报文周期为100ms，报文长度为8字节字节定义格式Byte0制动压力采样值精度为0.05MPa，偏移量为0，范围为010MPaByte1Byte2预留Byte3预留Byte4预留Byte5预留Byte6SOC有效值范围：0100，表示0%100%最小计量单元：1%0 xFE表示异常，0 xFF表示无效。Byte7预留线控驱动系统调试05线控驱动系统调试情

31、境设定小赵正在测试一辆自动驾驶汽车的驱动系统，主要测试车速和挡位（驻车挡P，空挡N，倒车挡R，前进挡D）。小赵测试完毕后，查看调试界面上显示VCU反馈了1个报文，为“0D000001E803524E（ID：0 x101）”，小赵通过对该报文进行解析，得知汽车向前行驶，自动驾驶模式，车辆状态正常，抱轴吸合，驱动电机处于耗电状态，车速为100km/h，驱动电机转矩5Nm，转向角度为0。小赵是如何通过CAN报文调试线控驱动系统的呢？又是如何解析VCU反馈的报文得到线控驱动系统状态的呢？线控驱动系统调试实训载体智能网联汽车底盘线控实验实训台线控驱动系统调试任务准备操作设备：底盘线控系统测试装调实验实训

32、台。工具/仪器：CAN总线分析仪、调试电脑。人员分工：组长1名，记录人员2名，检验人员2名，操作人员若干，以上人选角色可通过选举、抓阄及教师指定等来担任，通过多个任务的训练，争取让每个学生轮流担任每个角色，最终能够提升学生自身综合能力。实训场地：智能网联汽车线控技术实训室。线控驱动系统调试任务实施计算平台向VCU发送CAN报文计算步骤一：CAN口：CAN2帧ID：0 x110发送周期：100ms发送次数：50波特率：500kbps帧类型：接收所有类型线控驱动系统调试任务实施计算平台向VCU发送CAN报文计算步骤二：设置挡位D挡，目标车速100km/h字节计算数据Byte0Byte0用来设置灯光

33、、喇叭、抱轴状态、挡位，其中灯光和喇叭在此不设置默认为关闭状态，抱轴处于吸合状态，则bit0-bit5=000000。设置挡位为D挡，则bit6-bit7=0 x03，转换成二进制为bit6-bit7=11，则bit0-bit7=11000000，最后转换成十六进制为Byte0=C0。0 xC0Byte1Byte1Byte2设置目标速度为100km/h，先计算车速有效值，即1000.1=1000，转换成两字节的16进制数为0 x03E8，由于Byte1为低字节，Byte2高字节，则Byte1=0 xE8，Byte2=0 x03，则Byte1Byte2=0 xE803。0 xE803Byte2Byte3Byte3为预留字节，默认Byte3=0 x00。0 x00线控驱动系统调试任务实施计算平台向VCU发送CAN报文计算步骤二：设置挡位D挡，目标车速100km/h字节计算数据Byte4Byte4Byte5用来设置转向角度，此处不