「网关匹配」吉利帝豪GS网关匹配
车型年份
吉利帝豪GS，2019年款。
维修背景
维修厂一辆吉利帝豪GS因车辆泡水网关无法通讯需更换网关控制单元，但维修小哥对网关控制单元匹配不懂如何操作，所以致电XTOOL朗仁售后寻求帮助，售后工程师使用诊断设备H6成功帮助小哥匹配了网关控制单元。
匹配步骤
1、使用诊断设备H6连接车辆，选择国产车型->吉利->自动诊断，确认车型信息。
2、选择帝豪GS-15TD->国六->系统诊断->网关->特殊功能。
3、选择写数据功能->一键备份。
4、阅读提示，按提示操作，下一步。
5、VIN码写入成功，下一步。
6、网络拓扑配置写入成功，下一步。
7、配置备份1写入成功，下一步。
8、配置备份2写入成功，下一步。
9、备份写入完成，退出，然后清除故障码，匹配完成。
小 结
此控制单元匹配过程比较复杂，要严格按照提示操作，如操作不当匹配将不能成功，特别是VIN码写入必须成功否则后面步骤将不能进入下一步。
重要提示：用PS80S诊断仪也能做吉利帝豪GS网关匹配。
知识 | 电动汽车动力CAN总线系统故障分析与研究
摘要：随着新能源汽车行业的快速发展，控制单元不断增多, CAN总线技术应用越来越广泛。本文以吉利帝豪EV300为例，阐述了电动汽车中动力CAN总线系统的结构原理，并结合故障波形，对动力CAN总线系统中的各类故障及机理进行了分析研究。
近年来，新能源汽车行业快速发展，为了对更多的汽车运行参数进行控制，车内电子控制单元、通讯系统越来越多。控制单元数量的增加，使得它们之间信息的交换也越来越频繁，用导线进行点对点的连接传输方式很难满足以上交换的数据量。因此，就必须采用申行数据传输系统方式。CAN总线能实现汽车内传统的点对点互连方式向总线式系统连接的转变，大大降低了汽车内电子系统布线的复杂度。CAN总线具有可靠性高、控制方便、数据密度大以及数据传输快等优点。目前CAN总线系统在汽车领域主要分为动力CAN总线、舒适CAN总线、信息娱乐系统CAN总线、电子组合仪表CAN总线和诊断CAN总线五种类型。本文以吉利帝豪EV300为例，对电动汽车动力CAN系统进行故障分析与研究。
一、吉利帝豪EV300动力CAN总线系统结构原理
(一)系统结构
吉利帝豪EV300动力CAN网络控制模块包括BMS、0BC、TCU、PEU等，其中BMS与PEU控制模块内各有120欧姆的终端电阻，可通过OBD接口对动力CAN总线系统进行监控。
(二)信号传输原理
动力CAN总线是双绞差分总线，串行数据总线H和串行数据总线L从静止或闲置电平驱动到相反的极限。大约为2.5V的闲置电平判定为隐性传输数据并解释为逻辑1;将线路驱动至极限时，动力CAN总线串行数据总线H将升高1V，而动力CAN总线串行数据总线L将降低IV,极限电压差2V判定为显性传输数据并解释为逻辑0。
二、吉利帝豪EV300动力CAN总线系统故障类型
吉利帝豪EV300电动汽车动力CAN总线系统故障主要有短路和断路两类，其中短路包括CAN-H分别对地短路和对电源正极短路，CAN-L分别对地短路和对电源正极短路共四种情况;断路包括CAN-H断路和CAN-L断路两种情况。不同的故障类型导致CAN总线输出不同的信号波形，在汽车上出现不同的故障码，下面将逐一进行分析。
(一)动力CAN-H对地短路
动力CAN-H对地短路时，CAN-H 及CAN-L信号电压均约为0V，该波形导致动力CAN总线网络中的PEU、0BC、BMS等控制器模块无法正常通讯，车辆出现电机控制器报文循环计数错误、车载充电机报文循环计数错误等相应的故障码。
(二)动力CAN-H对电源正极短路
图1CAN-H对电源正极短路波形
动力CAN-H对电源正极短路波形，如图1所示，CAN-H电压约为12V，与电源正极电压相同, CAN-L电压波形为约2.5V至约12V,该波形导致动力CAN总线网络中的PEU、0BC、BMS等控制器模块无法正常通讯，车辆出现电机控制器报文循环计数错误、车载充电机报文循环计数错误等相应的故障码。
(三)动力CAN-L对地短路
图2CAN-L对地短路波形
动力CAN-L对地短路波形，如图2所示，CAN-L电压约为0V,与接地点电压相同，而CAN-H 电压为约0.2V至约2.5V,虽然CAN-L与CAN-H电压波形与正常状态不同，但是两者差分信号压差与正常状态基本相同，控制单元仍然能对差分信号进行比较计算，输出正常的逻辑电平，故车辆可以正常工作。
(四)动力CAN-L对电源正极短路
动力CAN-L对电源正极短路时，CAN-H、 CAN-L 电压均约为12V，与电源正极电压相同，该波形导致其中的PEU、0BC、BMS等控制器模块无法正常通讯，车辆出现电机控制器报文循环计数错误、车载充电机报文循环计数错误等相应的故障码。
(五)动力CAN-H断路
动力CAN-H断路时CAN-H波形始终处于空闲模式的基本电压约2.5V状态，CAN-L波形正常，导致此控制器模块无法正常通讯，该故障分为以下两种情况:
(1)VCU控制模块CAN-H断路。因吉利EV300的VCU具有整车网关及网络管理的功能，VCU的CAN-H断路会导致诊断总线无法通过网关转接到动力CAN总线上，与其中的PEU、OBC、BMS等控制器模块失去通讯，车辆出现电机控制器报文循环计数错误、车载充电机报文循环计数错误等相应的故障码。
(2)其他控制模块CAN-H断路( VCU除外)。CAN-H断路的控制模块无法与总线网络通讯，控制模块内部的错误计数器不断累计，计数超过255时该模块自动与总线脱离，出现相应模块的报文循环计数错误故障码。
(六)动力CAN-L断路
动力CAN-L断路时CAN-L波形始终处于空闲模式的基本电压2.5V状态，CAN-H 波形正常，导致此控制器模块无法正常通讯，该故障分为VCU控制模块CAN-H断路和其他控制模块CAN- H断路两种情况，故障机理及故障码与上(五)中动力CAN-H断路相同。
三、吉利帝豪EV300动力CAN总线系统故障分析总结
吉利帝豪EV300动力CAN总线网络上各个控制模块通过CAN- H和CAN-L两条线路实现信号的串行差分传输，通过CAN收发器进行逻辑电平和差分信号之间的转换，从而实现各控制模块之间的信息交互。通过对动力CAN总线的各类故障进行分析，可以得到以下两点结论:
(1)CAN-L对地短路因控制单元仍能进行正常的逻辑状态的比较计算，车辆正常;其他短路故障往往导致整个动力CAN总线系统信号异常，多个控制模块通讯异常并出现故障码。
(2) VCU断路故障因网关原因，多个控制模块通讯异常，均出现故障码;其他控制模块断路故障导致该模块脱离CAN总线，仅出现该模块相应的故障码。
四、结语
本文以吉利帝豪EV300的动力CAN总线系统为例，结合故障波形，系统分析了电动汽车动力CAN系统的各类故障及机理，对于电动汽车动力CAN系统的学习和故障检测与维修都具有-一定的指导意义。
参考文献:
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[2] 钟文浩.电动汽车CAN报文的解析及应用[]汽车电器,2017(6):13- 16.
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[4] 罗旭,李娟.电动汽车动力系统原理与维修[M].北京:机械工业出版社,2018:40-47.
来源 | 期刊《产业创新研究》
作者：孙常林 李琳 邢合理 (潍坊职业学院)
速锐得深入解析吉利几何CAN总线数据通信网络的拓扑层级框架技术
在现代汽车工业中，车辆的电子控制单元（ECU）之间的通信至关重要。这种通信大多通过控制器局域网络（CAN）总线实现，它是德国BOSCH公司于20世纪80年代初开发的一种串行数据通信协议。随着技术的不断进步，吉利旗下的新能源汽车品牌——吉利几何，也采用了这一技术来实现其车辆内部各个系统之间的高效、可靠的通信。今天，我们就来深入了解一下吉利几何CAN总线数据通信网络的拓扑层级框架技术。
在CAN总线网络中，拓扑层级框架指的是网络中节点的层次结构，它决定了信息的传输路径和优先级。在吉利几何的车型中，CAN总线网络通常采用多层级的结构，以满足不同系统之间复杂且多样化的通信需求。
在吉利几何的CAN总线网络中，我们可以观察到几个主要的拓扑层级框架应用技术：
1、第一层级：这是最高优先级的层级，通常用于关键的车辆控制系统，如汽车动力系统管理、制动系统控制、发动机运行及传感器工作状态等。在这一层级中，信息传输的实时性和可靠性要求极高，因此采用了最快的传输速率和最短的数据传输延迟。例如，大部分的传感器采用的是SENT协议，这个协议下，每秒有300万帧的数据，灵敏度超高，数据传输和响应时间最为快速，一般在CAN网络下是无法获取到某帧的数据，但是通过高级的微处理器下，采样频率均可以达到这个级别，如果需要高灵敏度、高精度的数据，那么SENT协议下，采集的方式就不是不通过CAN网络协议的了。
2. 第二层级：这一层级通常用于车辆的辅助控制系统，车身控制系统等，例如空调系统、车窗、车门控制、雨刮、车灯控制等。虽然这些系统的实时性要求不如第一层级那么高，但仍然需要保证信息的准确传递。这些速率基本偏低，在CAN网络下，大概均为100毫秒，实时性要求不强。在CAN网络采集数据的界面，基本也是靠后，比如速锐得解码中控台原车协议控制按键下的一些操作CAN协议指令、LIN协议指令，从速率就可以轻松从CAN排序从后往前匹配破解和采集，这样的话，效率更高。
3. 第三层级：这一层级包含了车辆的舒适性和娱乐系统，如导航系统、音响系统等。这些系统的数据传输可以容忍更长的延迟和较低的传输速率，但是随着现在车载以太网的进入，对实时性要求比较高，但是对稳定性的要求又大幅降低，这些并不影响行车安全，大部分车依旧采用LIN协议传输、CAN协议传输，要想获得这些数据，做起来并不复杂，只是费人工，在4G/5G网络技术下，如果出现BUG，远程升级程序就可以了，当然，之前也有出现过升级司机、黑屏、OTA固件更新错误的情况，他们只是需要时间而已，不确定的因素也有网络因素。
4. 第四层级：最低的层级，通常用于车辆的UDS诊断和维护信息传输。这一层级的数据流量较小，但对准确性和可靠性的要求依然很高。这类CAN数据的传输，基本是停车状态下的UDS诊断请求，因为行车过程中执行这些操作，往往会对ECU造成干扰。如果是停车模式下的启动状态，采用UDS请求，基本上ECU的反馈也会存在延时或者丢包，因为诊断协议下的数据请求一般都不会用在行车途中，采集数据的速率也比较慢，为的就是避免对ECU原本工作的干扰，也有一些ECU不发达的车型，速度稍微快点就报故障码。
也许在设计吉利几何的CAN总线网络时，汽车工程师们会根据每个系统的功能和需求，将其分配到合适的拓扑中，这样的分层设计不仅保证了关键系统的通信不受干扰，还能有效地管理和优化整个网络的数据流。
在吉利几何汽车的CAN总线网络中，采用了一种称为“星形拓扑”的结构。这种结构以中央控制单元为核心，各个ECU子系统如发动机控制模块、车身控制模块等均通过单独的线路（LIN线、CAN线）与中央控制单元相连。这样的设计使得数据传输更为高效，因为每个子系统都可以直接与中央控制单元通信，而不需要通过其他网关节点转发信息。
星形拓扑的优势在于，它能提供更高的数据传输速率和更好的故障隔离能力。如果某个子系统出现故障，不会影响到其他系统的正常工作，这对于保障车辆的安全性至关重要。此外，星形拓扑还便于扩展，随着车辆功能的增加，可以轻松地将新的子系统接入网络。
然而，星形拓扑也有其局限性，最主要的问题是成本较高。因为每个子系统都需要单独的连接线路，这无疑增加了材料和布线的复杂性。为了解决这个问题，吉利几何汽车在设计时采用了模块化的思想，将功能相关的子系统集成在一起，共享相同的通信线路，这样既保证了通信的效率，又降低了成本。
除了星形拓扑外，吉利几何汽车的CAN总线网络还采用了环形拓扑和总线形拓扑的混合结构。环形拓扑是指每个节点都与两个相邻节点相连，形成一个闭环，而总线形拓扑则是所有节点都连接到一条主干线上。这种混合结构的设计旨在提高网络的冗余性和鲁棒性，即使部分线路发生故障，数据仍然可以通过其他路径传输，确保了车辆在极端情况下的可靠运行。
在实际应用中，吉利几何汽车的CAN总线网络拓扑技术已经得到了充分地验证。无论是在日常驾驶还是在复杂的道路条件下，这一技术都能保证车辆各个系统之间的顺畅通信，从而提高了整车的性能和用户体验。
为了确保通信的可靠性，吉利几何的CAN总线网络还采用了多种容错机制。例如，当某个节点发生故障时，网络能够自动隔离该节点，防止错误信息的传播。速锐得通过UDS协议，采集了相关电池包的主要数据，其中包括了总电压、总电流、SOC、DC-DC状态、绝缘电阻、最高电压电池子系统号、最高电压电池单体代号、电池单体电压最高值、最低电压电池子系统号、最低电压电池单体代号、电池单体电压最低值、最高温度子系统号、最高温度探针序号、最高温度值、最低温度子系统序号、最低温度探针序号、最低温度值、最高报警状态、SOH、所有电池分组组别下的单体电压数据、所有探针数据、采集时间、车架号、电池编码、车辆状态、充电状态、车速、累计里程等，并对数据包进行校验，确保数据的完整性和正确性。
在实车运行下，吉利几何的CAN总线网络通过精细的拓扑设计，实现了高效的信息传输和处理。吉利几何CAN总线网络的拓扑技术是车辆内部通信的关键。通过对不同系统的需求进行分层管理，吉利几何确保了车辆控制的实时性、可靠性和效率。随着未来汽车电子化程度的不断提高，我们也能看到，吉利几何的CAN总线网络将继续发展，为智能汽车时代的到来提供坚实的网络通信技术基础。
热爱是纯粹的，数据应该也是。
