整车控制CAN通信电气和通讯规范 基于SAE J1939V1090513.docx
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整车控制CAN通信电气和通讯规范基于SAEJ1939V1090513
整车控制CAN通信
电气和通讯规范（基于SAEJ1939）
制订日期:
2008年月日
编制：
审核：
批准：
日期：
日期：
日期：
目录
一、目的
定义整车控制器与动力电源系统、车身网络、电机系统和仪表之间的电气连接和通讯规范。
二、电气规范
整车控制器与组合仪表、车身网络、发动机ECU、动力电池系统、电机控制器和功率控制器之间的电气连接应该如下图所示，整车控制器与动力电池系统的电源由各自单独连接。
各子网需用两个120欧姆电阻端接。
三、网络拓扑
图1CAN网络连接图
参考图1所示，整车控制器1、车身网络模块、仪表和发动机ECU为1个子网（Net1），通讯波特率为250KbPS；整车控制器2、功率控制器和电池管理系统为1个子网（Net2），通信波特率为250KbPS；整车控制器3、电机控制器和AMT为1个子网（Net3），通信波特率为250KbPS。
四、通讯规范
使用CAN2.0B的扩展帧格式，总线通讯波特率为：
250KbPS。
握手协议采用广播式和应答式两种。
广播帧包含的数据主要是电池组的总信息，包括总电压、总电流、最高温度、电池单体最高电压、电池单体最低电压、管理系统错误代码；应答帧主要是根据所要电池组的序号回复详细的单节电池电压信息。
由两个或两个以上数据字节组成的参数，应首先传递低位有效字节。
诊断信息实现了DM1，格式如下：
FMI：
实效模式标识（5bits），详细可参考J1939-71
FMI值
含义
FMI值
含义
0
数据有效，但高于正常范围，程度严重
1
数据有效，但低于正常范围，程度严重
2
数据不稳定或断续或不正确
3
电压高于正常值，或与电源端短路
4
电压低于正常值，或与地短路
5
电流低于正常值，或断路
6
电流高于正常值，或与地短路
7
机械系统失调
8
异常的频率、脉宽或周期
9
异常更新速率
10
异常的变化率
11
未知原因
12
智能设备或部件损坏
13
超出标定范围
14
特殊指令
15
数据有效，但高于正常范围，程度轻微
16
数据有效，但高于正常范围，程度中等
17
数据有效，但低于正常范围，程度轻微
18
数据有效，但低于正常范围，程度中等
19
收到错误的网络数据
20
数据漂移高
21
数据漂移低
CM：
转化模式，通常为0；
OC：
该故障发生的次数，1－127
4.1CAN总线网络报文结构图
报文ID结构如下表：
IDENTIFIER11BITS
SRR
IDE
IDENTIFIEREXTENSION18BITS
优先级
R
DP
PDUFORMAT（PF）
SRR
IDE
PF
PDUSPECIFIC（PS）
SOURCEADDRESS（SA）
3
2
1
1
1
8
7
6
5
4
3
2
1
8
7
6
5
4
3
2
1
8
7
6
5
4
3
2
1
以上为29标识符的分配表：
其中，优先级为3位，可以有8个优先级；R一般固定为0；DP现固定为0；
一个CAN2.0的扩展帧格式如下（参见J1939-21）：
4.2CAN网络地址分配表
CAN总线节点地址从J1939标准中的定义获得；其中129－132使用SAE的保留地址
结点名称
地址SOURCEADDRESS（SA）
仪表（Instrument）
23
电池管理系统（BMS）
243
车身网络模块（BCU）
33
电机控制器（MCU）
129
功率控制器（APU）
247
整车控制器1（HCU1）
130
整车控制器2（HCU2）
131
整车控制器3（HCU3）
132
发动机ECU
0
变速箱ECU
3
五、报文内容
5.5、整车控制器3（其PGN的PF为FF，PS为：
64－79）
5.6.1、电池组状态
OUT
IN
ID
周期mS
整车控制器3（132）
电机控制器（129）
0x18FF4084
（P：
6，PF：
255，PS：
64，SA：
132）
1000
数据项同5.5.1
1
总电压
16bit，1V/bit，偏移量：
0，范围:
0V~600V
520236
3
总电流
16bit，1A/bit，偏移量：
-400A，范围:
-400A~400A
520237
5
电池最高温度
8bit，1°C/bit，偏移量：
-40°C，范围：
-40°C~210°C
520238
6
电池容量SOC
8bit，1%/bit，偏移量:
0，范围:
0~100%
520239
7
电池管理系统错误代码
见后表
520240
8
电池开关量信息
见后表
520241
电池管理系统错误代码表
位置
Bit7
Bit6
Bit5
Bit4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
内容（1表示错误，0表示正常）
下位机无响应报警
温度超限
容量低报警
单节最低电压超限
单节最高电压超限
平均电压
总电流超限
总电压超限
电池开关量信息表
位置
Bit7~4
Bit3
Bit2
Bit1
Bit0
内容
故障码定义（由电池管理系统厂家给出）
0绝缘电阻正常；1绝缘电阻低
0为允许充电；1为停止充电
00:
正常01：
小故障，不影响行车10：
大故障但可勉强行车11：
重大故障：
应立即停车检查。
注：
电机在收到此报文后，应根据故障代码和故障程度，决定停车或限功率输出。
5.7、电机控制器（其PGN的PF为FF，PS为：
80－95）
5.7.1、电机转速转矩信息
OUT
IN
ID
周期mS
电机控制器（129）
整车控制器3（132）、AMT（3）
0x18FF5081
（P：
3，PF：
255，PS：
80，SA：
129）
100
数据
位置
参数定义
参数说明
SPN
1
电机目标输出转矩
16bit，（建议分辨率）1NM/bit
偏移：
－32000
3
电机目标转速
16bit，（建议分辨率）0.125RPM/bit
5
电机当前输出转矩
16bit，（建议分辨率）1NM/bit
偏移：
－32000
7
电机当前转速
16bit，（建议分辨率）0.125RPM/bit
注：
制动状态下，转矩应为负值，目标转速与当前转速的差值应为负值。
5.7.2、电机控制器电压电流及功率
OUT
IN
ID
周期mS
电机控制器（129）
整车控制器3（132）、AMT（3）
0x18FF5181
（6：
3，PF：
255，PS：
81，SA：
129）
200
数据
位置
参数定义
参数说明
SPN
1
当前电机功率
16bit，（建议分辨率）0.01KW/bit
偏移：
－30000
3
电机目标功率
16bit，（建议分辨率）0.01KW/bit
偏移：
－30000
5
电机控制器输入电流
16bit，（建议分辨率）0.1A/bit
偏移：
－10000
7
电机控制器输入电压
16bit，（建议分辨率）0.1V/bit
偏移：
－10000
5.7.3、电机控制器其他信息
OUT
IN
ID
周期mS
电机控制器（129）
整车控制器3（132）、AMT（3）
0x18FF5281
（P：
6，PF：
255，PS：
82，SA：
129）
200
数据
位置
参数定义
参数说明
SPN
1
油门踏板位置百分比
8bit，0.4%/bit
2
制动踏板位置百分比
8bit，0.4%/bit
3
电机温度
8bit，建议分辨率）1℃/bit偏移：
－40
4
电机控制器温度
8bit，建议分辨率）1℃/bit偏移：
－40
5
电机控制器工作状态
见附表
6
电机控制器命令请求（待定）
见附表
7
电机故障代码（33-48故障，0正常）
（具体由厂家确定）
8
电机控制器LIFE
当前电机控制器状态。
具体含义如下：
BIT7
BIT6
BIT5
BIT4
BIT3
BIT2
BIT1
BIT0
ready
故障
保留
保留
停机
制动
反转
驱动
每位1为有效，0为无效。
每位具体含义如下：
Ready：
电机控制器工作正常，可以发送转矩命令。
故障：
电机控制器当前处于故障状态，禁止对电机控制器发送工作命令。
反转：
电机控制器当前状态为倒车。
驱动：
电机控制器当前状态为前进。
怠速：
电机控制器当前状态为怠速，无转矩输出。
停机：
电机控制器当前状态为停机。
启动：
暂时未用，保留。
电机控制器命令请求字节。
具体含义如下：
BIT7
BIT6
BIT5
BIT4
BIT3
BIT2
BIT1
BIT0
保留
保留
保留
保留
保留
保留
待定
待定
5.7.4、电机控制器应答信息
OUT
IN
ID
周期mS
电机控制器（129）
AMT（3）
0xCFF5381
（P：
3，PF：
255，PS：
83，SA：
129）
Whenneeded
数据
位置
参数定义
参数说明
SPN
1~8
保留
此处1－8字节应该是和5.8.1对应的内容，请补充。
5.8、AMT（其PGN的PF为FF，PS为：
96－100）
5.8.1、电机转速设定指令
OUT
IN
ID
周期mS
AMT（3）
电机控制器（129）
0xCFF6003
（P：
3，PF：
255，PS：
96，SA：
3）
Whenneeded
数据
位置
参数定义
参数说明
SPN
1
电机目标转矩
16bit，1NM/bit，参数范围0~64000，偏移量-32000
3
电机目标转速
16bit，0.125RPM/bit,参数范围0~64000，
5
上调时间
8bit，0.1S/bit，参数范围0~25.5S，实际范围0~3S
6.1
电机开关
1bit，1：
电机上电，0：
电机下电
6.2
电机状态
1bit，1：
电动，0：
发电
7.1
转矩/转速切换开关
1bit，1：
转速控制，0：
转矩控制
7.2
控制模式切换开关
1bit，1：
CAN控制模式，0：
踏板控制模式
8
保留
8bit
六、测试过程
数据接收；
数据发送；
数据的准确性；
间隔时间的准确性；
上车试验。
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