某型纯电动汽车故障诊断功能的设计和研究

【摘要】：CAN工业局域网也叫控制器局域网,它属于现场总线的范畴,是一种高速、可靠、并且对分布式实时控制应用来说是低成本的串行总线,它被广泛用在分布式处理系统和实时控制工业应用系统中。本文介绍了一种基于CAN总线的电动汽车故障诊断方案,它具备通用性、智能化等特点。 首先本文介绍了世界环境和能源问题、国内外故障诊断系统的发展状况及CAN总线的基本概念。通过对CAN总线通信原理的深入分析,总结了CAN总线通讯的优势,并依据IS015765协议建立了故障诊断的应用层协议。 其次,本文提出电动汽车故障诊断功能的实现可以利用整车控制器对整车进行安全监测、故障处理及诊断通信。在开发整车控制器之前,本文还讨论了其故障监测对象及故障诊断处理方法。 然后,本文在满足其功能的基础上开发了硬件系统和软件系统,实现了故障诊断的基本功能：读取故障信息、清除故障码、读取数据流等。 最后,本文对所开发的故障诊断功能进行了试验验证,分为模拟测试和硬件在环测试。试验结果表明设计的整车控制器性能稳定,能够实现整车的诊断功能。 电动汽车故障诊断功能具有重要的经济价值和广阔的应用前景,本论文为今后这方面的研究提供了一个可能的参考。 【关键词】：电动汽车 整车控制器 故障诊断 CAN总线
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U469.72;U472.9
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-13
• 插图清单13-15
• 表格清单15-16
• 第一章 绪论16-22
• 1.1 课题背景及意义16-18
• 1.2 车辆故障诊断研究现状18-21
• 1.2.1 国外研究现状18-19
• 1.2.2 国内研究现状19-21
• 1.3 本文主要研究内容21-22
• 第二章 基于CAN总线的故障诊断协议设计22-38
• 2.1 CAN总线技术22-27
• 2.1.1 CAN分层结构22-24
• 2.1.2 CAN总线通讯优点24-25
• 2.1.3 CAN报文及结构25-27
• 2.1.4 CAN通讯报文27
• 2.2 故障诊断协议27-37
• 2.2.1 诊断协议标准28
• 2.2.2 诊断数据流设计28-30
• 2.2.3 诊断消息帧设计30-31
• 2.2.4 诊断代码设计31-32
• 2.2.5 诊断服务设计32-35
• 2.2.6 报文封装和解析35-37
• 2.3 本章小结37-38
• 第三章 电动汽车整车控制器故障诊断功能设计38-50
• 3.1 电动汽车整车控制器38-40
• 3.2 常见故障类型及处理40-43
• 3.2.1 常见故障类型40-41
• 3.2.2 诊断方法41-42
• 3.2.3 处理原则42-43
• 3.3 动力电源故障43-45
• 3.3.1 常见故障43-45
• 3.3.2 严重故障处理45
• 3.4 驱动系统故障45-48
• 3.4.1 常见故障45-47
• 3.4.2 严重故障处理47-48
• 3.5 CAN网络故障48-49
• 3.5.1 常见故障48
• 3.5.2 诊断方法48-49
• 3.6 本章小结49-50
• 第四章 整车控制器故障诊断功能的软硬件设计50-69
• 4.1 整车控制器总体设计50-51
• 4.1.1 整车控制器实现功能50-51
• 4.1.2 整车控制器诊断功能要求51
• 4.2 整车控制器的硬件设计51-59
• 4.2.1 整车控制器芯片选型51-52
• 4.2.2 最小系统52-56
• 4.2.3 信号处理电路56-57
• 4.2.4 数据通讯电路57-58
• 4.2.5 硬件电路原理图58-59
• 4.3 整车控制器的软件设计59-68
• 4.3.1 数据采集程序60
• 4.3.2 中断程序60-61
• 4.3.3 收发通讯61-62
• 4.3.4 诊断功能62-65
• 4.3.5 软件界面65-68
• 4.4 本章小结68-69
• 第五章 仿真与测试69-78
• 5.1 总线模拟仿真69-73
• 5.1.1 CANoe 软件69-70
• 5.1.2 搭建仿真环境70-72
• 5.1.3 仿真结果72-73
• 5.2 硬件在环测试73-77
• 5.2.1 dSPACE 软件74
• 5.2.2 搭建硬件在环平台74-75
• 5.2.3 测试结果75-77
• 5.3 本章小结77-78
• 第六章 全文总结与展望78-80
• 6.1 全文总结78
• 6.2 未来展望78-80
• 参考文献80-83
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况83

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