基于CAN總線的純電動汽車診斷系統(tǒng)設計及仿真
發(fā)布時間:2021-10-13 13:08
隨著新能汽車技術的發(fā)展,尤其以純電動汽車的發(fā)展較為迅速。純電動汽車的機械結構比傳統(tǒng)內(nèi)燃機簡單,但是電氣系統(tǒng)比較復雜,它是一個由多個子系統(tǒng)組成的高度集成化的系統(tǒng),燃油汽車電控單元間的線束連接混亂,電動汽車上的CAN總線可解決此問題,將電控單元連接到CAN總線上,而各傳感器又連接到相應的電控單元,形成各電控單元間的CAN網(wǎng)絡通訊結構。在傳統(tǒng)汽車故障診斷與排除過程中,故障查找和故障排除消耗的時間較長,當純電動汽車出現(xiàn)通訊或電子電氣故障時,采用傳統(tǒng)手動工具排除故障的方法很難確定車輛的故障。因此,對于純電動汽車而言,基于CAN網(wǎng)絡診斷系統(tǒng)的開發(fā)是尤為重要的。本文首先介紹了 CAN總線和診斷系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,針對CAN網(wǎng)絡的OSI(Open System Interconnection)7層基本參考模型,分別對物理層(ISO 11898-1)、數(shù)據(jù)鏈路層(ISO 11898-2)、網(wǎng)絡層(ISO 15765-2)以及應用層(ISO 14229-1)進行相應的解釋和理論分析;參考ISO 15031-6標準中故障碼的格式定義,確定符合純電動汽車故障系統(tǒng)的故障碼格式,依據(jù)ISO 15765-2標準中C...
【文章來源】:東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1高速CAN總線電壓??-6-??
有區(qū)別;當超過8位時,網(wǎng)絡格式編碼傳輸順序為從字節(jié)低位到高位,在通訊矩陣中由??上到下傳輸;摩托羅拉格式編碼傳輸順序為從字節(jié)低位到高位,在通訊矩陣由下到上傳??輸[34]。本文采用摩托羅拉格式編碼的通訊矩陣,如圖2-3所示。??7?6?5?4?3?2?1?0??Signal_7??7??6?5.?4?3?^?1_?Jsh?2_??Signal_6??6?15?14?13?12?11?10?9?kh?8??Signal—5??5?2.3?22?2lJ?20.?19?H?IZlsh?16.??Signal_4??^msh?31_?3,0?29?28?27?26?25??24??〇?Signal_3??3?,msh?39?38?36?35?34?33?kh?32??Signal_2??2??47??45?44?43.?42?iiish?40??Signall??1?55?54?U?52?51?50?49?kh?48??SignalO??〇?_?msh?^4.?63?62?61?60^?59?57?i<;h?56??圖2-3?CAN總線通訊矩陣??數(shù)據(jù)在傳輸過程中一般每個數(shù)據(jù)塊都有一定的實際參數(shù)物理值,主要考慮的參數(shù)包??括數(shù)據(jù)長度、比例系數(shù)、偏移量等。因此在信號進行通訊矩陣編排時,還需要定義求解??參數(shù)物理值的公式,參數(shù)的物理值的計算公式如式2-1所示,其屮0為參數(shù)物理值,a??為比例系數(shù),V為總線值,P為偏移量。??-13-??
些用于監(jiān)測車體自身狀態(tài)的信號或者車載部件中比較重要的開關信號和模擬信號,由傳??感器直接傳遞給整車控制器,而不通過CAN總線。只有獨立系統(tǒng)的電氣,才會共用??CAN總線的方式進行信息傳遞。整車控制器原理圖如圖3-2所示。??整車控制器的基本功能是為汽車提供驅動控制即對數(shù)據(jù)的采集以及采取合理的控制??策略;同時在電動汽車上因存在再生制動系統(tǒng),即需對制動能量的回饋優(yōu)化控制等。在??相關系統(tǒng)進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸時,依據(jù)整車控制器本身的硬件和電路功能原理,對整車??控制器的引腳進行定義,各系統(tǒng)傳感器采集的電壓信號從線束通過引腳傳遞到整車控制??器中,整車控制器需要依靠傳感器采集的擋位、制動踏板和加速踏板等信號分析出駕駛??員的各種意圖,計算并選定最優(yōu)的控制策略。??本文僅針對制動踏板、加速踏板、換擋以及冷卻系統(tǒng)水栗所涉及的整車控制器引腳??進行定義說明。由于在開發(fā)的過程中所使用的單片機的型號和芯片不同,對于引腳的定??義會略有不同,本文采用恩智浦公司的MPC5744p型單片機,其整車控制器部分引腳定??義如表3-1所示
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新能源汽車檢測技術應用分析[J]. 邱斌,占百春. 汽車實用技術. 2019(01)
[2]淺析基于CAN總線的網(wǎng)絡拓撲結構設計[J]. 孫永鋒. 汽車實用技術. 2017(21)
[3]基于CAN的純電動汽車電驅動故障診斷研究[J]. 溫晶晶,韓峻峰,郭毅鋒,張洪森. 工業(yè)控制計算機. 2016(11)
[4]整車CAN總線最大長度和節(jié)點數(shù)的測算方法[J]. 任志偉. 汽車工程師. 2016(04)
[5]電動汽車驅動電機及其控制系統(tǒng)應用概述[J]. 羅龍飛,袁守華. 汽車實用技術. 2014(04)
[6]基于CANoe的can總線通信模擬研究[J]. 徐雨晨. 科技創(chuàng)新與應用. 2014(02)
[7]基于CAN bus的汽車網(wǎng)絡設計概述[J]. 高越,李洪雷,韓金豐. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2013(04)
[8]車輛通用故障診斷協(xié)議的研究與開發(fā)[J]. 劉麗麗,徐皚冬,宋巖,周亞. 計算機工程. 2012(16)
[9]電動汽車非車載充電機技術分析與試驗研究[J]. 丁心志,畢志周,曹敏,王恩,翟少磊. 電測與儀表. 2012(04)
[10]基于ISO15765的車載CAN網(wǎng)絡診斷設計[J]. 李銳,王晶瑩,姚燕,瞿鈞. 計算機工程. 2012(04)
碩士論文
[1]基于CAN總線的UDS診斷系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 黃悅鵬.南京郵電大學 2016
[2]基于CAN總線的純電動客車電機及整車控制器研究[D]. 楊小林.重慶大學 2016
[3]純電動汽車故障診斷系統(tǒng)開發(fā)[D]. 曹紅.山東大學 2014
[4]CAN總線UDS的研究與應用[D]. 郭凱凱.安徽理工大學 2013
[5]車載CAN網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層和傳輸層軟件的設計與實現(xiàn)[D]. 李璐璐.電子科技大學 2013
[6]汽車網(wǎng)絡研究及CAN總線網(wǎng)絡拓撲的優(yōu)化[D]. 曲鳳麗.浙江大學 2008
[7]混合動力轎車CAN通訊協(xié)議的制定與基本實現(xiàn)[D]. 蔡莉.武漢理工大學 2003
本文編號:3434729
【文章來源】:東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1高速CAN總線電壓??-6-??
有區(qū)別;當超過8位時,網(wǎng)絡格式編碼傳輸順序為從字節(jié)低位到高位,在通訊矩陣中由??上到下傳輸;摩托羅拉格式編碼傳輸順序為從字節(jié)低位到高位,在通訊矩陣由下到上傳??輸[34]。本文采用摩托羅拉格式編碼的通訊矩陣,如圖2-3所示。??7?6?5?4?3?2?1?0??Signal_7??7??6?5.?4?3?^?1_?Jsh?2_??Signal_6??6?15?14?13?12?11?10?9?kh?8??Signal—5??5?2.3?22?2lJ?20.?19?H?IZlsh?16.??Signal_4??^msh?31_?3,0?29?28?27?26?25??24??〇?Signal_3??3?,msh?39?38?36?35?34?33?kh?32??Signal_2??2??47??45?44?43.?42?iiish?40??Signall??1?55?54?U?52?51?50?49?kh?48??SignalO??〇?_?msh?^4.?63?62?61?60^?59?57?i<;h?56??圖2-3?CAN總線通訊矩陣??數(shù)據(jù)在傳輸過程中一般每個數(shù)據(jù)塊都有一定的實際參數(shù)物理值,主要考慮的參數(shù)包??括數(shù)據(jù)長度、比例系數(shù)、偏移量等。因此在信號進行通訊矩陣編排時,還需要定義求解??參數(shù)物理值的公式,參數(shù)的物理值的計算公式如式2-1所示,其屮0為參數(shù)物理值,a??為比例系數(shù),V為總線值,P為偏移量。??-13-??
些用于監(jiān)測車體自身狀態(tài)的信號或者車載部件中比較重要的開關信號和模擬信號,由傳??感器直接傳遞給整車控制器,而不通過CAN總線。只有獨立系統(tǒng)的電氣,才會共用??CAN總線的方式進行信息傳遞。整車控制器原理圖如圖3-2所示。??整車控制器的基本功能是為汽車提供驅動控制即對數(shù)據(jù)的采集以及采取合理的控制??策略;同時在電動汽車上因存在再生制動系統(tǒng),即需對制動能量的回饋優(yōu)化控制等。在??相關系統(tǒng)進行監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸時,依據(jù)整車控制器本身的硬件和電路功能原理,對整車??控制器的引腳進行定義,各系統(tǒng)傳感器采集的電壓信號從線束通過引腳傳遞到整車控制??器中,整車控制器需要依靠傳感器采集的擋位、制動踏板和加速踏板等信號分析出駕駛??員的各種意圖,計算并選定最優(yōu)的控制策略。??本文僅針對制動踏板、加速踏板、換擋以及冷卻系統(tǒng)水栗所涉及的整車控制器引腳??進行定義說明。由于在開發(fā)的過程中所使用的單片機的型號和芯片不同,對于引腳的定??義會略有不同,本文采用恩智浦公司的MPC5744p型單片機,其整車控制器部分引腳定??義如表3-1所示
【參考文獻】:
期刊論文
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[2]淺析基于CAN總線的網(wǎng)絡拓撲結構設計[J]. 孫永鋒. 汽車實用技術. 2017(21)
[3]基于CAN的純電動汽車電驅動故障診斷研究[J]. 溫晶晶,韓峻峰,郭毅鋒,張洪森. 工業(yè)控制計算機. 2016(11)
[4]整車CAN總線最大長度和節(jié)點數(shù)的測算方法[J]. 任志偉. 汽車工程師. 2016(04)
[5]電動汽車驅動電機及其控制系統(tǒng)應用概述[J]. 羅龍飛,袁守華. 汽車實用技術. 2014(04)
[6]基于CANoe的can總線通信模擬研究[J]. 徐雨晨. 科技創(chuàng)新與應用. 2014(02)
[7]基于CAN bus的汽車網(wǎng)絡設計概述[J]. 高越,李洪雷,韓金豐. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2013(04)
[8]車輛通用故障診斷協(xié)議的研究與開發(fā)[J]. 劉麗麗,徐皚冬,宋巖,周亞. 計算機工程. 2012(16)
[9]電動汽車非車載充電機技術分析與試驗研究[J]. 丁心志,畢志周,曹敏,王恩,翟少磊. 電測與儀表. 2012(04)
[10]基于ISO15765的車載CAN網(wǎng)絡診斷設計[J]. 李銳,王晶瑩,姚燕,瞿鈞. 計算機工程. 2012(04)
碩士論文
[1]基于CAN總線的UDS診斷系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 黃悅鵬.南京郵電大學 2016
[2]基于CAN總線的純電動客車電機及整車控制器研究[D]. 楊小林.重慶大學 2016
[3]純電動汽車故障診斷系統(tǒng)開發(fā)[D]. 曹紅.山東大學 2014
[4]CAN總線UDS的研究與應用[D]. 郭凱凱.安徽理工大學 2013
[5]車載CAN網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路層和傳輸層軟件的設計與實現(xiàn)[D]. 李璐璐.電子科技大學 2013
[6]汽車網(wǎng)絡研究及CAN總線網(wǎng)絡拓撲的優(yōu)化[D]. 曲鳳麗.浙江大學 2008
[7]混合動力轎車CAN通訊協(xié)議的制定與基本實現(xiàn)[D]. 蔡莉.武漢理工大學 2003
本文編號:3434729
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