【硕士论文】_基于CANopen的混合动力汽车车载故障诊断系统的研究与实现.pdf

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1、摘要摘要汽车工业的迅速发展推动了人类文明的发展，同时造成了严重的环境污染和能源匮乏，使汽车成为世界能源和环境双重危机的罪魁祸首。随着世界各国对节约能源和改善环境的呼声日益高涨，研究开发电动汽车成为当今社会的一大热点，尤其是混合动力汽车。另外，汽车总线在汽车技术领域变得日益重要，尤其是CAN总线已成为绝大多数汽车车载网络的标准。作为CAN总线的高层协议CANopen协议在欧洲和美国获得了广泛的认可和大量的应用，已经从工业控制领域的应用发展到汽车电子等领域。本文提出了一种针对混合动力汽车的车载故障诊断系统的设计方案，实现了传统的

2、故障诊断仪与在板故障诊断系统的结合，并且在汽车通信网络中引入了CANopen高层协议。本文首先概要介绍了混合电动汽车的发展背景、汽车故障诊断以及CAN总线的发展，详细介绍了CAN的高层协议CANopen，提出了以CANopen为通信网络的车载故障诊断系统的总体设计方案。其次，根据第二代车载故障诊断系统标准OBD—II，确定本故障诊断系统所要实现的功能。通过分析CANopen高层协议，制定了针对混合动力汽车的CANopen故障诊断通信规范——基于服务数据对象SDO的故障诊断通信规范。在本故障诊断系统中引入了MySQL数据库，作

3、为CANopen协议栈与故障诊断应用程序之间的桥梁。在数据库中建立了当前故障表、历史故障表等多个故障信息表，方便了故障信息的存储与管理，并且利用数据表的外键实现了各个数据表之间的相互检索。论文还详细介绍了本故障诊断系统的整体软件设计包括CANopen主站协议栈的应用，故障诊断管理功能的实现，以及人机交互界面的设计。最后，利用TI公司的32位定点DSP芯片TMS320F2812仿发动机控制器，作为CANopen网络一个从节点，故障诊断系统作为CANopen主站，搭建了CANopen故障诊断网络，验证本故障诊断系统的功能。经测试

4、，本故障诊断系统达到了设计要求，证明了设计方案的可行性。尽管本诊断系统有待进一步完善，但是为后续的研究与开发奠定了良好的基础。关键词混合电动汽车；故障诊断：CANopen；CAN北京=r业大学丁学硕十学位论文ABSTRACTRapiddevelopmento．fautomobileindustrypromoteshumancivilization，atonetime，ithasbecomethechiefcriminaloftheenergysourcesandairpollutionoftheworld．Inorderto

5、decreaseairpollutionandenergysourcesconsumption，researchinganddevelopingelectricvehiclebecomesmoreandmorepopular,especialyHybridElectricVehicle(HEV)．Inaddition，thevehiclebushasbecomemoreandmoreinthefieldofvehiclebushasbecometheimportanttechnology,especially,CANstan

6、dardbusinmostvehiclecommunicationnetworks．AsthehigherlayerprotocolofCANnetwork，CANopenprotocoliswidelyrecognizedandusedinEuropeandUnitedStates，andhasdevelopedfromindustrycontrolfiledtoautomobileelectricfiled．Thispaperintorducesadesignproposalofonboarddiagnosticsyst

7、emtowardsHEV,andcombinesthetraditionalfaultdiagnosistoolsandtheonboarddiagnosticsystem，CAN’ShigherlayerprotocolCANopenisadoptedasthevehicleapplicationlayerprotoc01．Firstly,thispaperintroducesthedevelopingbackgroundofHEV,vehiclefaultdiagnosisandthedevelopmentofCANbu

8、sinshortly．ThenintroducesdetailywholeschemeofonboardCANopenprotocol，andputsforwardthediagnositiesystembasedonCANopencommunicatinnetwork．Secondly,