城市客车信息网控制总线系统设备

CJ/TXXX-200XPAGE11CJ中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/TXXXX-200X城市客车信息网控制总线系统设备CANcontrollingsystemforcitybus（征求意见稿）200X-XX-XX发布 200X-XX-XX实施中华人民共和国建设部发布

目录TOC\o"1-2"\h\z\u前言 III1. 范围 12. 规范性引用文件 13. 术语和定义 14. 要求 25. 试验方法 66. 检验规则 107. 安装 118. 标志、标签和包装、运输、贮存 11前言本标准为首次发布。本标准由建设部标准定额研究所提出。本标准由建设部城镇建设标准技术归口单位建设部城市建设研究院归口。本标准由欧科佳（上海）汽车电子设备有限公司负责起草。本标准主要起草人：张小平城市客车CAN网络控制系统范围城市客车CAN网络控制系统（以下简称CAN网络控制系统）的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、标签、包装、运输、贮存等。本标准适用于城市客车CAN网络控制系统，其他客车和商用车可参照采用。规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T2423.1 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.4 电工电子产品基本环境试验规程试验Db：交变湿热试验方法GB/T2423.5 电工电子产品基本环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T2423.10 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc和导则：振动(正弦)GB/T2423.22 电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化GB4094 汽车操纵件、指示器和信号装置的标志GB4094.2 电动汽车操纵件、指示器和信号装置的标志GB4208 外壳防护等级(IP代码)GB/T20138 电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级(IK代码)QC/T238 汽车零部件的贮存和保管QC/T413 汽车电气设备基本技术条件QC/T29106 汽车用低压电线束技术条件ISO7637-2 道路车辆－来自传导和耦合的电气干扰－第2部分：电源线上的电瞬态传导ISO7637-3 道路车辆－来自传导和耦合的电气干扰－第3部分：电源线以外的其它导线通过容性和感性耦合的电瞬态发射ISO10605 道路车辆.静电放电引起的电干扰的试验方法ISO11452-4 道路车辆－窄带辐射电磁能量的电气干扰-部件测试方法-第4部分：大电流注入(BCI)ISO11898 道路车辆控制器局域网络（CAN）SAEJ1939 车辆网络串行通信和控制术语和定义下列术语和定义适用于本标准。节点 Node节点是指网络中具备数据输入和输出能力的设备。控制策略 Strategyofcontrolling控制策略是指对于系统的输入数据进行数学运算，逻辑比较等处理，从而决定系统输出状态的一套算法。控制网络 Controllingnetwork控制网络是指网络中各节点间交换的数据直接影响到各节点的输出状态，这样的一个网络称为控制网络。通信网络 Communicationnetwork通信网络是指网络中各节点间交换的数据只是为了信息的交换，而不会直接影响到各节点的输出状态，这样的一个网络称为通信网络。控制网络主节点 Masternodeofcontrollingnetwork控制网络主节点（以下简称主节点）是指控制网络中拥有控制策略的节点。控制网络从节点 Slavenodeofcontrollingnetwork控制网络从节点（以下简称从节点）是指控制网络中不拥有控制策略而通过接收主节点发送的控制命令来改变输出状态的节点。城市客车CAN网络控制系统 CANcontrollingsystemforcitybus城市客车CAN网络控制系统是指借助屏蔽双绞线，将城市客车内多个节点连接起来，并通过一种或多种符合ISO11898的通信协议，使得多个节点能够共享数据通道和交换信息，以达到控制车辆车身电气和采集车辆动力总成各部分工况信息为目的的系统。这样的系统应包括控制网络和通信网络两个部分。CAN ControllerAreaNetwork控制器局域网。DM1 DiagnosticMessage1故障诊断代码1（当前故障码）。SPN SuspectParameterNumberFMI FailureModeIndicatorECU ElectronicControlUnitOBDII On-BoardDiagnosticII要求一般要求组成主节点；从节点；接插件及通信线；CAN网络控制系统控制程序；CAN网络控制系统监控工具。外观文字、图形、标志CAN网络控制系统规范、醒目、耐久；用以表示车辆行驶工况的图像标志应符合GB4094和GB4094.2的规定；显示屏中显示的文字使用中文，也可根据客户需要使用其他文字。4.2.电气部分4.2.1.电源CAN网络控制系统的电源应为车辆电源，电源电压范围见表1。按照QC/T413要求，在对CAN网络控制系统进行电压适应性试验时，主节点、从节点通信和功能均应正常。表1工作电压范围单位为伏特标称电压工作电压范围最小值最大值12V6V16V24V12V32V4.2.2.线束通信线CAN-H和CAN-L必须使用屏蔽双绞线，且绞距要小于50mm；总线阻抗（CAN-H和CAN-L之间电阻值）保证为60欧姆；通信线束布线要尽量远离大电流线束；CAN网络控制系统采用的低压电线束应符合QC/T29106的规定。4.2.3.接插件CAN网络控制系统所用接插件要保证线束连接可靠。CAN网络控制系统所用接插件要考虑汽车工况使用要求，具备防溅水、防尘能力。CAN网络控制系统通信和诊断接口采用OBDII接口。4.2.4.电气保护CAN网络控制系统具有对电源地或对电源正极短路保护功能。CAN网络控制系统具有耐电源极性反接保护功能。4.3.功能 CAN网络控制系统应具备如下功能： ——控制网络数据交换功能 ——通信网络数据交换功能 ——实时信息处理及控制功能 ——故障诊断功能 ——休眠与唤醒功能 ——车辆状态、故障信息显示功能 ——自诊断、自恢复功能 CAN网络控制系统必须控制车门、信号指示灯、组合灯等设备，保证车辆的高可靠性。 CAN网络控制系统具有智能控制的特点，系统中不应再有间歇继电器、闪光继电器等特殊继电器。 CAN网络控制系统应当具备至少采集70个信号的能力。 CAN网络控制系统应当具备至少提供30路功率输出的能力。 CAN网络控制系统中各节点休眠时的功耗电流必须小于5mA，以保证车辆电源的安全。 CAN网络控制系统通过通信和诊断接口可以进行控制程序升级，可以联机进行参数设置和系统诊断。4.3.1.主节点 主节点应可以实现以下基本功能：4.3.1.1.可靠、稳定、实时的双向网络通信——接收来自于通信网络的节点（发动机、变速箱、ABS、缓速器……）的总线信息，也可向车辆通信网络的节点发送总线信息，其通信协议为SAEJ1939。CAN网络控制系统至少可以同时收发100个字节的通信网络总线信息；——与从节点之间由控制网络进行信息收发双向通信，其通信协议符合ISO11898，应用层协议可由各制造商自行确定。4.3.1.2.应用控制策略实现实时、智能的信息处理及控制——可以将从通信网络的节点获取的总线信息依据控制策略进行数据处理，也可以将从从节点获取的信号依据控制策略进行数据处理。数据经过处理后或用于显示/指示，或用于车辆电气设备控制输出，或用于车辆故障诊断。——可以依据控制策略对通信数据进行多种处理，实现CAN网络控制系统智能控制功能（车门控制、油耗显示、智能换档提示等），提高车辆的使用效率，提升车辆使用安全性和舒适性。4.3.1.3.车辆故障诊断 ——可以对控制网络和通信网络的通信故障进行诊断； ——具有通过SAEJ1939通信协议诊断通信网络节点设备DM1故障码的能力，以十进制数字完整显 示SPN、FMI代码； ——可以对控制网络所控车辆电气设备进行故障诊断。4.3.1.4.休眠与唤醒 具有休眠与唤醒的功能，更好的降低主节点的功耗。4.3.2.从节点4.3.2.1.与主节点双向通信从节点通过控制网络与主节点进行双向通信，实现主节点对从节点的逻辑控制和车辆电气设备的故障信息的处理。4.3.2.2.信号采集 从节点应可以采集如下三种车辆常用信号:——数字信号:包含正控信号和负控信号，例如雨刮开关、档位开关等；——模拟信号:包含电阻型和电压型模拟信号，例如油量传感器、气压传感器等；——脉冲信号:主要用于接收车速信号和发动机转速信号等。4.3.2.3.车辆电气的功率输出CAN网络控制系统主节点将所获得的数据依据控制策略处理后，通过控制网络把执行指令发送给从节点，从节点完成执行动作。——根据车辆电气情况，单路输出功率最大值应大于210W；——输出驱动负载类型应涵盖雨刮、灯具、电磁阀、ECU、电机等车辆常用电器；——应当具有实现电机调速控制的PWM输出功能。4.3.2.4.车辆电气故障检测从节点需具备对输出所控车辆电气故障的检测功能。它至少可以检测的故障类型有：——过载：当CAN网络控制系统控制网络内某处电器的实际功率超过从节点额定输出功率时，从节点能够检测这一状态，自动切断输出进行保护，并相应的将这一信息通过控制网络发送给主节点。——断路：当CAN网络控制系统控制网络内某处电器发生断路或从节点与电器之间的线束断路时，从节点能够检测这一状态，并相应的将这一信息通过控制网络发送给主节点。——短路：当CAN网络控制系统控制网络内某处电器发生短路或从节点与电器之间的线束裸线搭铁时，从节点能够检测这一状态，并相应的将这一信息通过控制网络发送给主节点。4.3.2.5.休眠与唤醒 从节点要具有休眠与唤醒的功能。4.3.3.CAN网络控制系统控制程序CAN网络控制系统可以根据车辆电气设计的实际情况，对于通信网络不同的通信信息、从节点所控制的不同车辆电气、不同的显示字符、需要实现的特殊附加功能等有针对地进行CAN网络控制系统应用程序和显示程序的开发。4.3.4.CAN网络控制系统监控工具 CAN网络控制系统监控工具应具有如下功能： ——计算机与主节点的通信，方便人机对话； ——通过在计算机上运行监控软件： a)可以向控制网络和通信网络模拟发送总线数据； b)可以监测到控制网络和通信网络中正在收发的总线数据； c)可以存储控制网络和通信网络中正在收发的总线数据。4.3.5.其它——CAN网络控制系统可以与发动机配合实现发动机油耗显示功能；——CAN网络控制系统显示屏设计应当具有视频信号的处理能力；——CAN网络控制系统需预留与城市客车信息管理系统、安全系统、运营维护系统进行通信的接口；——CAN网络控制系统可以进行控制网络和通信网络的通信故障诊断信息的显示：故障信息应主动显示；——CAN网络控制系统可以进行通信网络的网络节点故障诊断信息的显示：故障信息应主动显示；故障信息以SAEJ1939标准协议进行接收；故障代码的显示应采用十进制数字SPN+FMI码的形式表示；与传统的ECU闪码故障诊断不应当冲突；——CAN网络控制系统可以进行控制网络所控车辆电气设备故障信息的显示：故障信息应主动显示；应标明发生故障的车辆电气设备所接节点的具体管脚位置，方便故障处理；——CAN网络控制系统可以显示位图，位图用于放置某些字符复杂的报警符号，亦可作为符号片的备用或扩充显示载体；——CAN网络控制系统的显示内容（字符、动画……）应清晰规范、笔划完整，在使用中不依靠环境光源也能正确识读，并且可以更新和升级； ——CAN网络控制系统应具有校调车辆数据、调节显示屏显示质量、翻看车辆状态信息、翻看故障诊断信息的功能； ——CAN网络控制系统可以声音提示故障与警告信息。4.4.气候环境适应性能节点的工作温度和贮存温度见表2。表2节点的工作温度和贮存温度单位为摄氏度节点安装部位下限工作温度上限工作温度下限贮存温度上限贮存温度装在发动机罩下的节点-4085-4095装在其他部位的节点-4070-4085电磁兼容/电磁干扰性能：线束上大电流注入（BCI）的干扰大电流注入干扰符合ISO11452-4，50mA级别，等级B 电源线上的电磁干扰电源线上的电磁干扰符合ISO7637-2等级BPulses1:-450V;Ri=50;td=1ms,t1=1sPulses2a:+50V;Ri=2;td=0.05ms,t1=1sPulses2b:+20V;Ri=0.05;td=0.5sPulses3a,3b:±200V;Ri=50;td=0.1µsPulses4:Us=-12V;Ua=-5V;t7=100ms;t9=10sPulses5a:+150V;Ri=1.5;td=350ms信号线上的电磁干扰符合ISO7637-3:等级BPulsesaandb:±80V静电放电应符合ISO10605通过2k和330pF直接从接插件的管脚放电：2kV，等级C空气放电：8kV，等级A接触放电：4kV，等级A机械环境适应性能主节点和从节点在承受各项机械环境试验后，无任何电气故障，机壳、接插件等不应有严重形变；检查其各项功能应保持正常；试验前存储的数据不会丢失或改变。试验方法一般要求如未标明特殊要求，所有试验均在下述条件下进行：环境温度：23℃±5℃；相对湿度：60%±15%；大气压：96kPa±10kPa；供电电压：未特别注明时，12V电系为14V±0.1V；24V电系为28V±0.2V。一般性能检查外观检查环境照度300lx的均匀照度，目距500mm情况下检查的外观及结构，应符合4.1.2条的规定。文字、图形、标志检查目视检查的文字、图形及标志，符合4.1.3条的规定；功能检查电气部分输入数字输入8V以上电压接入高电平输入，主节点、从节点能正常接收；2V以下电压接入低电平输入，主节点、从节点能正常接收。模拟输入电阻测量范围至少为：0-500，主节点、从节点识别的分辨率为2；电压测量范围至少为：0-32V，主节点、从节点识别的分辨率为0.2V。频率量输入采用频率信号发生器进行检测，范围0-2KHz，输入电阻150，低阈值为2V，高阈值为4V，主节点、从节点能正常接收。输出数字输出将超出每路输出额定输出功率的100%的负载接在主节点、从节点相应输出管脚上，检测其过载保护；将主节点、从节点每个输出管脚对电源地短路，检测输出短路保护。音调报警CAN网络控制系统可以发出2种以上的报警音调；工作声音宏亮。指示灯CAN网络控制系统的LED符号片指示灯应检查驱动电流和驱动饱和电压，保证其LED指示灯的驱动电流和驱动饱和电压与LED规范要求符合。背光CAN网络控制系统信息显示屏具备背光照明功能，方便夜间车辆状态信息的察看。显示屏视觉检查法检查显示屏幕上的字符。电源用可调电源测试：CAN网络控制系统标称电压为12V时，工作电压：6V～16V，休眠时主节点、从节点的功耗电流小于5mA。CAN网络控制系统标称电压为24V时，工作电压：12V～32V，休眠时主节点、从节点的功耗电流小于5mA。机械部分信息显示屏外壳应整齐干净、便于安装。无附着异物、无划痕、无毛刺；面板上分度线、符号、数字及其他标志应清晰完整，面板指示部分不应有刺眼的光泽。主节点和从节点外壳应清洁干净、无附着异物、无划痕；紧固螺纹干净、清晰，不能有损伤；接插件所有接插件，插头和插座的连接应牢固可靠，不应有松动、接触不良现象。环境测试定义等级A：所有系统功能在干扰中和干扰后均能如设计中的设定一样；等级B：所有系统功能在干扰中均能如设计中的设定一样。尽管有一个或多个可以超出但仍在允许范围内。当干扰移走后，所有的功能在限定的正常时间内恢复正常；等级C：一个或者更多功能在干扰中不能如设计中设定的一样，但是当干扰移走后能在规定的时间内恢复正常；等级D：一个或者更多功能在干扰中不能如设计中设定一样，而且当干扰移走之后仍不能恢复正常，只有在没有扰乱情况下由用户手动重新启动才能恢复正常。测试方法工作电压工作电压CAN网络控制系统标称电压为12V时，6V、12V、16V，各一个小时；CAN网络控制系统标称电压为24V时，12V、24V、32V，各一个小时；应达到等级A。耐电源极性反接保护正负极反接，持续1分钟；反接电压值：12V电系为14V±0.2V；24V电系为28V±0.2V。应达到等级C。短路保护将主节点、从节点管脚与电源地短接，然后开启电源，持续1分钟；将主节点、从节点管脚与电源正极短接，然后开启电源，持续1分钟；开启电源，然后将主节点、从节点管脚与电源地短接，持续1分钟；开启电源，然后将主节点、从节点管脚与电源正极短接，持续1分钟；应达到等级C。环境适应性试验耐低温性能试验按照GB/T2423.1中试验Ad的相应试验方法的规定进行。应达到等级A。耐高温性能试验按照GB/T2423.2中试验Bd的相应试验方法的规定进行。应达到等级A。交变湿热试验按照GB/T2423.4试验Db进行；循环5次；应达到等级A。温度变化试验按照GB/T2423.22试验N进行；循环20次；应达到等级A。电磁兼容/电磁干扰试验线束上大电流注入试验试验装置试验用设备应符合ISO11452-4规定的要求。试验方法试验按ISO11452-4中规定的方法进行，试验中及试验后应符合4.5.1的要求。电源线上的电磁干扰试验试验装置试验用设备应符合ISO7637-2规定的要求。试验方法试验按ISO7637-2中规定的方法进行，试验中及试验后应符合4.5.2的要求。信号线上的电磁干扰试验装置试验用设备应符合ISO7637-3规定的要求。试验方法试验按ISO7637-3规定的方法进行，试验中及试验后应符合4.5.3的要求。静电放电试验装置试验用设备应符合ISO10605规定的要求。试验方法进行主节点、从节点管脚放电，空气放电和连接放电试验，应符合4.5.4的要求。机械环境测试冲击按照GB/T2423.5进行试验。在15G下持续11ms，从每个轴每个方向承受3次冲击（一共18次冲击）。测试结束后，应满足4.6的要求。外壳防冲击防护等级满足GB/T20138，IK04振动按照GB/T2423.10，试验Fc进行。在测试过程中，CAN网络控制系统必须能够承受以下测试：测试1：GB/T2423.10，测试FcBand[5Hz,27.3Hz]，正负1mm替换Band[27.3Hz,100Hz]，3G加速度，1octive/min测试持续时间：断电下3个方向8小时（上－下，左－右和前－后）测试2：Bandsweep[5Hz,17Hz]和[25Hz,34Hz]，1octive/min在测试中检测共振CAN网络控制系统在这种频率范围下不应出现共振。防护等级节点的防护等级见表3。表3防护等级节点安装位置防护等级装在密闭仓内的节点IP40装在非密闭仓内的节点IP65检验规则CAN网络控制系统的检验分型式检验和出厂检验。型式检验如有下列情况之一时，应进行型式检验：新产品或老产品异地生产的试制定型鉴定；正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变而可能影响产品性能时；成批或大量生产的产品每两年不少于一次；产品停产1年以上、恢复生产时；出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。进行型式检验应提供：使用说明书，测试说明书。说明书应该给出详细的操作、接线说明及相关匹配件的性能指数；检验