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SAE J1939-71标准.pdf

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路面车辆推荐操作规程(被采纳为美国国家标准) SAE J1939-71: 车辆应用层 前言 本文档也已经按照 SAE 技术标准公告版格式作了修改。定义改为第 3 部分,而缩写改 为第 4 部分。其他所有部分的编号也做相应改变。 本系列 SAE 推荐操作规程是由卡车及客车电子电气委员会所属的卡车及客车控制及通 信小组委员会制定的。该小组委员会的目标是针对电控单元的需求、设计和使用,提交消息 报告、制定推荐操作规程。这些电控单元在汽车部件之间传递着电子信号和控制信息。本规 程的使用不限于卡车和客车应用,其对于其他的应用也可以提供直接的支持,正如已在建筑 及农业设备和固定式的动力系统。 本推荐操作规程的最终目标是形成工业标准,因此可能为适应实际应用和技术进步作出 经常性的调整。 目 录 2.1 5.1 2.1.1 2.1.2 前言 .................................................................................................................................................. 1 1 目标 .......................................................................................................................................... 6 2 参考 .......................................................................................................................................... 6 相关文档 ................................................................................................................... 6 SAE 出版物 ...................................................................................................... 6 ISO 出版物 ....................................................................................................... 6 3 定义 .......................................................................................................................................... 6 4 缩写 .......................................................................................................................................... 6 5 技术规定................................................................................................................................... 7 常规原则 ................................................................................................................... 7 5.1.1 信号特征描述 ................................................................................................... 7 5.1.2 消息格式 ........................................................................................................... 7 5.1.3 ISO 拉丁语-1 字母组 ....................................................................................... 7 5.1.4 参数数值范围 ................................................................................................... 8 5.1.5 新参数的数值范围分配 ................................................................................... 9 5.1.6 在参数群中添加参数 ..................................................................................... 12 5.1.7 传输重复速度(更新速度) ......................................................................... 12 5.1.8 发动机参数的命名惯例 ................................................................................. 13 参数定义 ................................................................................................................. 13 5.2.1 控制参数 ......................................................................................................... 14 5.2.2 驱动系统状态参数 ......................................................................................... 37 5.2.3 驱动系统控制参数 ......................................................................................... 53 5.2.4 动力系统状态设置参数 ................................................................................. 61 5.2
5.3 5.2.5 消息参数 ......................................................................................................... 65 5.2.6 消息的状态参数 ........................................................................................... 161 参数群定义 ........................................................................................................... 196 5.3.1 扭矩/速度控制#1:TSC1 ................................................................................... 196 5.3.2 动力传输器控制#1 TC1 ..................................................................................... 197 5.3.3 电子减速器控制器#1ERC1 ................................................................................ 198 5.3.4 电子闸控制器#1:EBC1——针对闸控制的使用 ............................................ 198 5.3.5 电子传输控制器#1:ETC1 ................................................................................ 199 5.3.6 电子发动机控制器#2:EEC2 ............................................................................ 200 5.3.7 电子发动机控制器#1:EEC1 ............................................................................ 200 5.3.8 电子传输器控制器#2:ETC2 ............................................................................ 200 5.3.9 电子轮轴控制器#1:EAC1 ................................................................................ 201 5.3.10 空转操作 ........................................................................................................... 201 5.3.11 涡轮压缩机 ........................................................................................................ 202 5.3.12 空气启动压力 .................................................................................................... 202 5.3.13 电子发动机控制器#3:EEC3 .......................................................................... 202 5.3.14 行车距离 ............................................................................................................ 203 5.3.15 减速器结构 ........................................................................................................ 203 5.3.16 传输结构 ............................................................................................................ 203 5.3.17 发动机结构——(参照 5.2.4.1) ................................................................... 204 5.3.18 关闭 .................................................................................................................... 205 5.3.19 发动机时间,旋转 ............................................................................................ 205 5.3.20 时间/日期 ........................................................................................................... 206 5.3.21 车辆小时数 ........................................................................................................ 206 5.3.22 车辆方向/速度 ................................................................................................... 206 5.3.23 燃料消费 ............................................................................................................ 207 5.3.24 车辆重量 ............................................................................................................ 207 5.3.25 成分鉴定 ............................................................................................................ 207 5.3.26 车辆鉴别器 ........................................................................................................ 208 5.3.27 巡游控制/车辆速度设置 ................................................................................... 208 5.3.28 发动机温度 ........................................................................................................ 208 5.3.29 发动机液体层/压力 ........................................................................................... 209 5.3.30 动力关闭信息 .................................................................................................... 209 5.3.31 巡游控制/车辆速度 ........................................................................................... 210 5.3.32 油料节约措施 .................................................................................................... 210 5.3.33 车辆位置 ............................................................................................................ 211 5.3.34 疲劳条件 ........................................................................................................... 211 5.3.35 周围环境条件 .................................................................................................... 211 5.3.36 进气口/排气口条件 ........................................................................................... 212 5.3.7 车辆电动力 ......................................................................................................... 212 5.3.38 传输液流 ............................................................................................................ 213 5.3.39 车轴信息 ............................................................................................................ 213 5.3.40 刹车 .................................................................................................................... 213 5.3.41 减速器油液 ........................................................................................................ 214 2
5.3.42 冲撞显示 ............................................................................................................ 214 5.3.43 环境燃料#1 ........................................................................................................ 214 5.3.44 辅助水泵压力 .................................................................................................... 215 5.3.45 燃料中水分指示器 ............................................................................................ 215 5.3.46 发动机油液层/压力#2 ....................................................................................... 215 5.3.47 软件鉴定 ............................................................................................................ 216 5.3.48 辅助单个输入/输出状态 ................................................................................... 216 5.3.49 交流发动机速度 ................................................................................................ 217 5.3.50 电子传输控制器#3:ETC3 .............................................................................. 217 5.3.51 电子传输控制器#4:ETC4 .............................................................................. 218 5.3.52 电子传输控制器#5:ETC5 .............................................................................. 218 5.3.53 电子控制器控制器#2:ERC2 .......................................................................... 219 5.3.54 高分辨率车辆距离 ............................................................................................ 219 5.3.55 保修 .................................................................................................................... 219 5.3.56 车轮速度信息 .................................................................................................... 220 5.3.57 电子发动机控制器#4:EEC4 .......................................................................... 220 5.3.58 风扇驱动 ............................................................................................................ 220 5.3.59 驾驶室消息 ........................................................................................................ 221 5.3.60 压缩机/维护刹车信息 ....................................................................................... 221 5.3.61 短途风扇信息 .................................................................................................... 221 5.3.62 短途距离信息 .................................................................................................... 222 5.3.63 短途燃料信息 .................................................................................................... 222 5.3.65 发动机速度/载入因素信息 ............................................................................... 222 5.3.69 燃料信息 ............................................................................................................ 223 5.3.70 燃料信息(气体) ............................................................................................ 223 5.3.71ECU 历史 ............................................................................................................ 223 5.3.72 短途时间信息#2 ................................................................................................ 224 5.3.73 燃料消耗(气体) ............................................................................................ 224 5.3.74 重设 .................................................................................................................... 224 5.3.75 补给压力 ............................................................................................................ 225 5.3.76 车轮应用压力高范围信息:EBC3 .................................................................. 225 5.3.77 车轮刹车衬里剩余信息 .................................................................................... 226 5.3.78 电子传输控制器#6:ETC6 .............................................................................. 226 5.3.79 预备燃料 ............................................................................................................ 227 5.3.80 排气口排氧量#1 ................................................................................................ 227 5.3.81 关节控制 ............................................................................................................ 227 5.3.82 交流发电机温度 ................................................................................................ 228 5.3.83 进气口多样信息#1 ............................................................................................ 228 5.3.83 进气口多样信息#2 ............................................................................................ 228 5.3.85 发动机温度#2 .................................................................................................... 229 5.3.86 排气口温度#1 .................................................................................................... 229 5.3.87 排气口温度#7 .................................................................................................... 229 5.3.88 排气口温度#3 .................................................................................................... 230 5.3.89 排气口温度#4 .................................................................................................... 230 3
5.3.90 排气口温度#5 .................................................................................................... 230 5.3.91 主轴承温度#1 .................................................................................................... 231 5.3.92 主轴承温度#2 .................................................................................................... 231 5.3.93 主轴承温度#3 .................................................................................................... 231 5.3.94 涡轮压缩机信息#1 ........................................................................................... 232 5.3.95 涡轮压缩机信息#2 ........................................................................................... 232 5.3.96 涡轮压缩机信息#3 ........................................................................................... 232 5.3.97 涡轮压缩机信息#4 ........................................................................................... 233 5.3.98 涡轮压缩机信息#5 ........................................................................................... 233 5.3.99 涡轮压缩机排废口 ............................................................................................ 233 5.3.100 重建信息 .......................................................................................................... 234 5.3.101 反泄密要求 ...................................................................................................... 234 5..3.102 反泄密状态 ..................................................................................................... 235 5.3.103 发动机辅助冷却剂 .......................................................................................... 236 5.3.104 发动机电子系统/模块信息 ............................................................................. 236 5.3.105 发动机信息 ...................................................................................................... 236 5.3.106 油料泄露 .......................................................................................................... 237 5.3.107 发动机扭矩历史记录 ...................................................................................... 237 5.3.108 补给压力#2 ...................................................................................................... 238 5.3.109 维修#2 .............................................................................................................. 238 5.3.110 车辆电子能量 .................................................................................................. 239 5.3.111 类似辅助的信息 .............................................................................................. 239 5.3.112 发动机燃料/润滑剂系统 ................................................................................. 239 5.3.113 气体燃料压力 .................................................................................................. 240 5.3.114 点火变压器次级输出#1 .................................................................................. 240 5.3.115 点火变压器次级输出#2 .................................................................................. 240 5.3.116 点火变压器次级输出#3 .................................................................................. 241 5.3.117 点火定时器#1 .................................................................................................. 241 5.3.118 点火定时器#2 .................................................................................................. 242 5.3.119 点火定时器#3 .................................................................................................. 242 5.3.120 点火定时器#4 .................................................................................................. 242 5.3.121 点火定时器#5 .................................................................................................. 243 5.3.122 点火定时器#6 .................................................................................................. 243 5.3.123 燃料信息#2(气体) ...................................................................................... 243 5.3.124 燃烧时间#1 ...................................................................................................... 244 5.3.125 燃烧时间#2 ...................................................................................................... 244 5.3.126 燃烧时间#3 ...................................................................................................... 244 5.3.127 燃烧时间#4 ...................................................................................................... 245 5.3.128 燃烧时间#5 ...................................................................................................... 245 5.3.129 燃烧时间#6 ...................................................................................................... 245 5.3.130 疲劳压力控制单位当前压力 .......................................................................... 246 5.3.131 疲劳压力控制单位对象压力 .......................................................................... 246 5.3.132 疲劳压力控制单位模式和状态 ...................................................................... 246 5.3.133 辅助压力 .......................................................................................................... 247 4
5.3.134 激光器水准测量系统垂直位置显示数据 ...................................................... 247 5.3.135 激光器水准测量系统垂直偏差 ...................................................................... 248 5.3.136 修正层系统控制设置点 .................................................................................. 248 5.3.137 激光接受器天线位置 ...................................................................................... 248 5.3.138 激光层系统叶片控制 ...................................................................................... 249 5.3.139 激光追踪位置 .................................................................................................. 249 5.3.140 组合车辆重量 .................................................................................................. 249 5.3.141 可适应的巡游控制(ACC1) ........................................................................ 250 5.3.142 高分辨率车辆速度 .......................................................................................... 251 5.3.143 转速计:TCO1 ................................................................................................ 251 5.3.144 时间/日期调整 ................................................................................................. 252 5.3.145 驱动器鉴定器 .................................................................................................. 253 应用注意事项 ....................................................................................................... 253 5.4.1 多来源的参数 ...................................................................................................... 253 6 注释 ...................................................................................................................................... 253 页边标记 ............................................................................................................... 253 附录: .......................................................................................................................................... 254 理论基础 ............................................................................................................................... 254 SAE 标准和 ISO 标准之间的关系 ...................................................................................... 254 应用 ....................................................................................................................................... 254 参考文件 ............................................................................................................................... 254 5.4 6.1 5
1 目标 正如在顶层文档 SAE J1939 中所描述的,至少需要七个文档来完全定义这个网络的完整 版本。这个 SAE 推荐操作规程 SAE J1939-71 描述了用于车辆的应用层。 2 参考 2.1 相关文档 与本文有关的一般信息可以在 SAE J1939 中得到。除非特别说明,所相关的都是指最 新的 SAE 出版物中。 2.1.1 SAE 出版物 SAE 出版物可在 SAE,400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA 15096-0001 获得。 SAE J1349-发动机功率测试代码-火花点火和压缩点火-净额定功率 SAE J1843-用于高速公路中型或重型柴油发动机的带电子控制的加速踏板位置传感 器 SAE J1922-用于高速公路中型或重型柴油车辆的电子控制的动力控制接口 SAE J1939(草案)-串行控制通信汽车网络的推荐操作规程 SAE J1939-21-数据链路层 2.1.2 ISO 出版物 ISO 出版物可在 ANSI, 11 West 42nd Street, New York, NY 10036-8002 获得。 3 定义 本文未给出的术语和定义见 SAE J1939。 4 缩写 ATA 美国货车运输业联盟 EBS 电子刹车系统 Kp 发动机最终速度调速器增益 VMRS 车辆保养报告系统 6
本文档中将使用到的其他缩写见 SAE J1939。 5 技术规定 应用层为应用过程访问 OSI 环境提供了一种方法。本应用层包括支持应用的管理功能 和一般的有用机制。 5.1 常规原则 5.1.1 信号特征描述 SAE J1939 网络的设计目的是为了使源节点目前所提供的数据和信号,可以被其他节点 使用。我们建议,一个信号的物理数据获得与数据传输之间的间隔时间不应该超过该数据定 义的重复率的两倍。某些参数可能需要定义额外的限制(见 5.1.7.2)。 5.1.2 消息格式 SAE J1939 的消息格式使用参数群编号作为一组参数的标号。这些参数中的每一个都可 以用 ASCII 码表达,其范围由 5.1.4 节中数值范围定义,或者由两个或两个以上的字位组成 的功能状态。字母数字字符将首先作为最高位有效字节进行传送。除非另外有特殊指定,字 母数字字符都遵照 5.1.3 节中的 ISO 拉丁语-1ASCII 字母组。其他由两个或两个以上数据字 节组成的参数,应该首先作为最低位有效字节进行传送。 对每个参数都应该确定它的数据类型。数据的类型可以是状态或者是测量值。状态类型 表示一个多状态参数的目前状态,或者传输节点在执行操作后所产生的结果。这个操作是根 据本地和/或网络的“测量值”和/或“状态”信息进行计算的结果。需要注意,这个操作不 需要有特定的确认信息。例如,状态数据表示有一个电磁线圈已经被激活了,但不需要对它 进行测试来确认这个电磁线圈已经实现它的功能。状态类型的数据有:发动机刹车被启动, PTO 速度控制在运行、巡游控制在运行、巡游控制处于“设置”操作状态(相对于“设置” 开关接触关闭时的测量值)、故障代码、转矩/速度控制代理模式,理想速度/速度限制、发动 机转矩模式、发动机的理想运转速度以及发动机运转速度的不对称性调整等等。 测量值类型数据表示了传输节点对某个参数测量后得到的当前值,这样可以确定已定义 参数的状态。属于测量值类型的数据有:进气压、点火开/关、巡游设置开关打开、最大巡 游速度、巡游设置速度、发动机速度以及当前速度的负载百分比等等。 5.1.3 ISO 拉丁语-1 字母组 水平的黑体字代表字母的字节代码低四位的十六进制数。垂直的黑体字代表字母的字节 代码高四位的十六进制数。见图 1。 7
C D E 0 0 @ P ` p 7 8 9 A B 1 2 3 4 5 6 ( 8 H X h x ' 7 G W g w & 6 F V F V ! 1 A Q a q $ 4 D T d t # 3 C S c s " 2 B R b r % 5 E U e u F 0 ————————————————不能显示———————————————— 1 ————————————————不能显示———————————————— 2 space / . ? 3 > O 4 N 5 _ ^ n 6 o 7 ~ nil 8 ————————————————不能显示———————————————— 9 ————————————————不能显示———————————————— A ¥ ®   £ ¤ µ   ·       »         B ° ±       C Ä Å Ï ß Õ Ô D å ä E ï F ô õ ÿ Æ È Ö × Ø Æ è Ö ÷ ø ¦ § ¨ ©   « ) 9 I Y i y * : J Z j z + ; K [ k { - = M ] m } Í Ý í ý , < L \ l | Ì Ü ì ü É Ù é ù Ê Ú ê ú nil   ¢ À Ð à ð Á Ñ á ñ Â Ò â ò Ã Ó ã ó Ç ç ¬   Ë Û ë û Î Þ î þ 图 1—ISO 拉丁语-1 字母组 5.1.4 参数数值范围 表 1 定义了用于确定传输信号有效的数值范围,表 2 定义了用于表示离散参数状态的数 值范围,表 3 用于表示控制模式命令状态的数值范围。在“错误指示”范围内的数值表示, 由于在传感器、子系统或功能模块中出现某种类型的错误,因而没有可利用的有效参数数据。 在“不可用”的范围内的数值表示,模块传输的消息包含的参数在该模块中不可用或不 支持。在“不可被请求”范围内的数值提供了设备传输命令消息和识别那些不需要接收设备 发出响应的参数的手段。 如果一个元件故障阻碍了某个参数有效数据的传输,表 1 和表 2 描述的错误显示数值应 该用于代替该参数的数据。然而,如果测量或计算出来的数据所产生的数值是有效的,但它 超过了已定义参数范围,那么错误显示的数值不应该使用,而应该用合适的最小或最大参数 值进行传输。 范围名称 有效信号 表 1—传输信号范围 1 字节 0 到 250 0016 到 FA16 2 字节 0 到 64255 000016 到 FAFF16 特定参数指示 251 FB16 64256 到 64511 FB0016 到 FBFF16 8 ASCII 1 到 254 0116 到 FE16 无 4 字节 0 到 4211081215 0000000016 到 FAFFFFFF16 4211081216 到 4227858431 FBxxxxxx16
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